104
LTC3882 1 3882f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTC3882 標準的応用例 特長 概要 デジタル・パワーシステム・ マネージメント機能を搭載したデュアル出力 PolyPhase 降圧 DC/DC 電圧モード・コントローラ LTC ® 3882 は、 PMBus 準拠のシリアル・インタフェース を備え たデュアルPolyPhase DC/DC 同期整流式降圧スイッチング ・ レギュレータ・コントローラです。このデバイスは、固定周波 数、立ち上がりエッジ変調、電圧モード・アーキテクチャを採 用しており、優れたトランジェント応答特性と出力レギュレー ション特性に対応します。各 PWMチャネルは、パワー・ブロッ ク、 DrMOS、またはディスクリートFETドライバなど、広範囲 3.3V 互換パワー段を使用して0.5V 5.25V の出力電圧を 発生できます。最大で4 つのLTC3882 を並列に動作させるこ とにより、 2346、または8 相の動作が可能です。 LTC3882 のシステム構成およびモニタリングは、 LTpowerPlay™ ソフトウェア・ツールによってサポートされています。デバイスのシ リアル・インタフェースを使用して、入力電圧、出力電圧、出力電 流、温度、およびフォルト状態を読み出すことができます。幅広 い動作パラメータをデジタル・インタフェースを介して設定するこ とも、内部 EEPROMに保管して起動時に使用することもできま す。スイッチングの周波数と位相、出力電圧、およびデバイス・ア ドレスを外付けの構成抵抗を使用して設定することもできます。 LLTLTCLTMLinear Technology、リニアのロゴ、およびPolyPhase はリニアテクノロ ジー社の登録商標です。 LTpowerPlay はリニアテクノロジー社の商標です。その他すべての 商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。 539624558596066144194693717874203597000125 を含む米国特許によって保護されています。 n PMBus/I 2 C 準拠のシリアル・インタフェース 電圧、電流、温度、およびフォルトをモニタ 電圧、電流制限、ソフトスタート/ ストップ、 シーケンシング、マージニング、 AVP、および UV/OV しきい値をデジタル式にプログラム可能 n 3V ≤ VINSNS ≤ 38V0.5V ≤ V OUT ≤ 5.25V n 出力電圧精度:±0.5% n プログラム可能な PWM 周波数範囲または 外部クロックの同期範囲: 250kHz 1.25MHz n 高精度の PolyPhase ® 電流分担 n フォルト記録機能を備えた内部 EEPROM n デバイスの電源電圧範囲: 3V 13.2V n 抵抗またはインダクタのDCR による電流検出 n オプションで主なパラメータを抵抗でプログラミング n 40 ピン(6mm×6mmQFN パッケージ アプリケーション n 大電流の分散給電システム n サーバ、ネットワーク機器およびストレージ機器 n 高度でエネルギー効率の高い電力レギュレーション n 産業用 / 通信 /ATE システム LTC3882 SDA WP RUN1 I SENSE0 + I SENSE0 V SENSE0 + V SENSE0 RUN0 GPIO0 GPIO1 FB0 COMP0 TSNS0 TSNS1 GND 3882 TA01a I AVG_GND PWM0 V SENSE1 + I SENSE1 I SENSE1 + PWM1 V IN 7V TO 13.2V TO/FROM MCU SCL ALERT COMP1 V CC VINSNS FDMF5820A INDUCTORS: COOPER FP1007R1-R22 SOME DETAILS OMITTED FOR CLARITY PWM V IN V OUT 1V 80A SW GND FDMF5820A PWM V IN SW GND I AVG1 I AVG0 TO/FROM EXTERNAL DEVICES SHARE_CLK SYNC TO/FROM OTHER OTHER PHASES 効率および電力損失と 負荷電流 LOAD CURRENT (A) 0 EFFICIENCY (%) 92 90 88 86 84 82 91 89 87 85 83 81 80 POWERLOSS (W) 13 9 5 11 7 3 1 20 10 30 3882 TA01b 80 70 60 50 40 V IN = 12V V OUT = 1V SYNC = 500kHz

LTC3882 - デジタル・パワーシステム・マネージメント機能 …...SW GND FDMF5820A PWM VIN SW GND IAVG1 IAVG0 TO/FROM EXTERNAL DEVICES SHARE_CLK SYNC TO/FROM OTHER

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LTC3882

13882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

標準的応用例

特長 概要

デジタル・パワーシステム・ マネージメント機能を搭載したデュアル出力

PolyPhase降圧DC/DC電圧モード・コントローラ

LTC®3882は、PMBus準拠のシリアル・インタフェースを備えたデュアルPolyPhase DC/DC同期整流式降圧スイッチング・レギュレータ・コントローラです。このデバイスは、固定周波数、立ち上がりエッジ変調、電圧モード・アーキテクチャを採用しており、優れたトランジェント応答特性と出力レギュレーション特性に対応します。各PWMチャネルは、パワー・ブロック、DrMOS、またはディスクリートFETドライバなど、広範囲の3.3V互換パワー段を使用して0.5V~5.25Vの出力電圧を発生できます。最大で4つのLTC3882を並列に動作させることにより、2、3、4、6、または8相の動作が可能です。

LTC3882のシステム構成およびモニタリングは、LTpowerPlay™

ソフトウェア・ツールによってサポートされています。デバイスのシリアル・インタフェースを使用して、入力電圧、出力電圧、出力電流、温度、およびフォルト状態を読み出すことができます。幅広い動作パラメータをデジタル・インタフェースを介して設定することも、内部EEPROMに保管して起動時に使用することもできます。スイッチングの周波数と位相、出力電圧、およびデバイス・アドレスを外付けの構成抵抗を使用して設定することもできます。L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、リニアのロゴ、およびPolyPhaseはリニアテクノロジー社の登録商標です。LTpowerPlayはリニアテクノロジー社の商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。5396245、5859606、6144194、6937178、7420359、7000125を含む米国特許によって保護されています。

n PMBus/I2C準拠のシリアル・インタフェース – 電圧、電流、温度、およびフォルトをモニタ – 電圧、電流制限、ソフトスタート/ストップ、 シーケンシング、マージニング、AVP、および UV/OVしきい値をデジタル式にプログラム可能

n 3V ≤ VINSNS ≤ 38V、0.5V ≤ VOUT ≤ 5.25Vn 出力電圧精度:±0.5%n プログラム可能なPWM周波数範囲または 外部クロックの同期範囲:250kHz~1.25MHz

n 高精度のPolyPhase®電流分担n フォルト記録機能を備えた内部EEPROMn デバイスの電源電圧範囲:3V~13.2Vn 抵抗またはインダクタのDCRによる電流検出n オプションで主なパラメータを抵抗でプログラミングn 40ピン(6mm×6mm)QFNパッケージ

アプリケーションn 大電流の分散給電システムn サーバ、ネットワーク機器およびストレージ機器n 高度でエネルギー効率の高い電力レギュレーションn 産業用 /通信 /ATEシステム

LTC3882

SDA

WPRUN1

ISENSE0+

ISENSE0–

VSENSE0+

VSENSE0–

RUN0

GPIO0GPIO1

FB0

COMP0

TSNS0

TSNS1

GND

3882 TA01a

IAVG_GND

PWM0

VSENSE1+

ISENSE1–

ISENSE1+

PWM1

VIN7V TO 13.2V

TO/FROMMCU

SCLALERT

COMP1

VCC VINSNS

FDMF5820A

INDUCTORS: COOPER FP1007R1-R22SOME DETAILS OMITTED FOR CLARITY

PWM

VIN

VOUT1V80A

SW

GND

FDMF5820A

PWM

VINSW

GNDIAVG1

IAVG0

TO/FROMEXTERNAL DEVICES

SHARE_CLKSYNC

TO/FROM OTHEROTHER PHASES

効率および電力損失と 負荷電流

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

92

90

88

86

84

82

91

89

87

85

83

81

80

POWERLOSS (W

)

13

9

5

11

7

3

12010 30

3882 TA01b

8070605040

VIN = 12VVOUT = 1VSYNC = 500kHz

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LTC3882

23882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

目次特長............................................................................ 1アプリケーション ........................................................... 1標準的応用例 ............................................................... 1概要............................................................................ 1絶対最大定格................................................................ 4発注情報...................................................................... 4電気的特性................................................................... 4ピン配置 ...................................................................... 4標準的性能特性............................................................. 8ピン機能 .....................................................................11ブロック図 ...................................................................13テスト回路 ...................................................................14タイミング図 ................................................................14動作...........................................................................14

概要 .........................................................................................14メイン制御ループ ...................................................................15電源投入と初期化 ..................................................................17ソフトスタート .........................................................................18時間ベースの出力シーケンシング .........................................18出力ランピング制御 ...............................................................18電圧ベースの出力シーケンシング .........................................18出力のディスエーブル .............................................................18最小出力ディスエーブル時間.................................................19出力短絡サイクル ...................................................................19軽負荷電流動作 .....................................................................19スイッチング周波数と位相 .....................................................19PolyPhase負荷シェアリング ...................................................20能動電圧ポジショニング .......................................................20入力電源のモニタ ...................................................................20出力電圧の検出とモニタ ........................................................20出力電流の検出とモニタ ........................................................21外部および内部の温度検出 ..................................................21抵抗構成ピン ..........................................................................21CRCを備えた内部EEPROM ....................................................22フォルト検出 ...........................................................................22入力電源フォルト ...................................................................22VOUTフォルトに対するハードワイヤードPWM応答..............22パワーグッド表示 ...................................................................23IOUTフォルトに対するハードワイヤードPWM応答 ...............23温度フォルトに対するハードワイヤードPWM応答 ..............23タイミング・フォルトに対するハードワイヤードPWM応答 ................23外部フォルト ...........................................................................24フォルト処理 ...........................................................................24ステータス・レジスタおよびALERTのマスキング .................24GPIOピンへのマッピング・フォルト ........................................26GPIOのその他の用途 .............................................................26フォルト・ログ記録 ..................................................................26工場出荷時のデフォルト動作 ................................................29シリアル・インタフェース ........................................................30シリアル・バスのアドレス指定 ................................................30シリアル・バスのタイムアウト .................................................34シリアル通信エラー ................................................................34

PMBusコマンドの概要 ....................................................35PMBusコマンド .......................................................................35データ形式..............................................................................35

アプリケーション情報 ....................................................40効率に関する検討事項 ..........................................................40PWM周波数とインダクタの選択 ...........................................40パワーMOSFETの選択 ...........................................................41MOSFETドライバの選択 .........................................................42PWMプロトコルの使用 ..........................................................42CINの選択 ................................................................................43COUTの選択 .............................................................................44帰還ループ補償 ......................................................................44PCBレイアウトに関する検討事項 .........................................46出力電流検出..........................................................................47出力電圧検出..........................................................................49ソフトスタートとソフトストップ ..............................................49時間ベースの出力シーケンシングとランピング ....................50電圧ベースの出力シーケンシング .........................................51出力電圧サーボの使用 ..........................................................52AVPの使用 ..............................................................................52PWM周波数の同期 ................................................................53PolyPhase動作と負荷シェアリング........................................54外部温度検出 .........................................................................56抵抗構成ピン ..........................................................................58内部レギュレータ出力 ............................................................59デバイスの接合部温度 ...........................................................60温度によるEEPROM保持特性のディレーティング ...............60オープン・ドレイン・ピンの構成 ..............................................60PMBusの通信とコマンド処理 ................................................61ステータス・ログとフォルト・ログの管理 ...............................62LTpowerPlay – 対話型のデジタル・パワーGUI ......................63DC1613とのインタフェース ....................................................63設計例 .....................................................................................64

PMBusコマンドの詳細 ....................................................66アドレス指定および書き込み保護 ..............................................66

PAGE ........................................................................................66PAGE_PLUS_WRITE ................................................................66PAGE_PLUS_READ ..................................................................67WRITE_PROTECT .....................................................................67MFR_ADDRESS........................................................................68MFR_RAIL_ADDRESS ..............................................................68

一般的なデバイス構成 ................................................................68PMBUS_REVISION ...................................................................68CAPABILITY .............................................................................68MFR_CONFIG_ALL_LTC3882 ...................................................69

オン、オフ、およびマージン制御 ..................................................69ON_OFF_CONFIG ......................................................................69OPERATION..............................................................................70MFR_RESET .............................................................................70

PWM構成 .....................................................................................71FREQUENCY_SWITCH..............................................................71MFR_PWM_CONFIG_LTC3882 ................................................72

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LTC3882

33882f

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目次MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882................................................73MFR_PWM_MODE_LTC3882 ...................................................74

入力電圧と制限値 .......................................................................75VIN_ON ....................................................................................75VIN_OFF ...................................................................................75VIN_OV_FAULT_LIMIT .............................................................75VIN_UV_WARN_LIMIT .............................................................75

出力電圧と制限値 .......................................................................76VOUT_MODE ............................................................................76VOUT_COMMAND ....................................................................76MFR_VOUT_MAX .....................................................................76VOUT_MAX ..............................................................................77MFR_VOUT_AVP ......................................................................77VOUT_MARGIN_HIGH..............................................................77VOUT_MARGIN_LOW ..............................................................77VOUT_OV_FAULT_LIMIT .........................................................77VOUT_OV_WARN_LIMIT .........................................................78VOUT_UV_WARN_LIMIT .........................................................78VOUT_UV_FAULT_LIMIT .........................................................78

出力電流と制限値 .......................................................................79IOUT_CAL_GAIN ......................................................................79MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC .......................................................79IOUT_OC_FAULT_LIMIT ..........................................................79IOUT_OC_WARN_LIMIT ..........................................................79

出力のタイミング、遅延、およびランピング ................................80MFR_RESTART_DELAY ...........................................................80TON_DELAY .............................................................................80TON_RISE ................................................................................80TON_MAX_FAULT_LIMIT .........................................................81VOUT_TRANSITION_RATE .......................................................81TOFF_DELAY ............................................................................81TOFF_FALL ...............................................................................81TOFF_MAX_WARN_LIMIT........................................................81

外部温度と制限値 .......................................................................82MFR_TEMP_1_GAIN ................................................................82MFR_TEMP_1_OFFSET ............................................................82OT_FAULT_LIMIT .....................................................................82OT_WARN_LIMIT .....................................................................82UT_FAULT_LIMIT .....................................................................83

状態報告 ......................................................................................83STATUS_BYTE .........................................................................83STATUS_WORD .......................................................................84STATUS_VOUT .........................................................................84STATUS_IOUT ..........................................................................85STATUS_INPUT........................................................................85STATUS_TEMPERATURE .........................................................85STATUS_CML ..........................................................................86STATUS_MFR_SPECIFIC..........................................................86MFR_PADS_LTC3882 ..............................................................87MFR_COMMON ........................................................................87

遠隔測定 ......................................................................................88READ_VIN ................................................................................88CLEAR_FAULTS .......................................................................88MFR_VIN_PEAK .......................................................................89READ_VOUT .............................................................................89MFR_VOUT_PEAK ....................................................................89READ_IOUT ..............................................................................89MFR_IOUT_PEAK .....................................................................89READ_POUT .............................................................................89READ_TEMPERATURE_1 .........................................................90MFR_TEMPERATURE_1_PEAK ................................................90READ_TEMPERATURE_2 .........................................................90MFR_TEMPERATURE_2_PEAK ................................................90READ_DUTY_CYCLE ................................................................90READ_FREQUENCY ..................................................................90MFR_CLEAR_PEAKS ................................................................90

フォルト応答および通信 .............................................................91VIN_OV_FAULT_RESPONSE ....................................................91VOUT_OV_FAULT_RESPONSE .................................................92VOUT_UV_FAULT_RESPONSE .................................................92IOUT_OC_FAULT_RESPONSE ..................................................93OT_FAULT_RESPONSE ............................................................94UT_FAULT_RESPONSE ............................................................94MFR_OT_FAULT_RESPONSE ...................................................94TON_MAX_FAULT_RESPONSE ................................................95MFR_RETRY_DELAY................................................................95SMBALERT_MASK ...................................................................96MFR_GPIO_PROPAGATE_LTC3882 .........................................97MFR_GPIO_RESPONSE ...........................................................97

EEPROMのユーザー・アクセス ....................................................98MFR_FAULT_LOG ....................................................................98MFR_FAULT_LOG_CLEAR .......................................................98STORE_USER_ALL ..................................................................99RESTORE_USER_ALL ..............................................................99MFR_COMPARE_USER_ALL....................................................99MFR_FAULT_LOG_STORE .......................................................99MFR_EE_xxxx ..........................................................................99USER_DATA_0x .......................................................................99

デバイス識別子 ..........................................................................100MFR_ID ..................................................................................100MFR_MODEL ..........................................................................100MFR_SERIAL..........................................................................100

標準的応用例 ............................................................. 101パッケージ ................................................................ 103標準的応用例 ............................................................. 104関連製品................................................................... 104

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LTC3882

43882f

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l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTJ = 25°Cの値(Note 2)。 注記がない限り、VCC = 5V、VSENSE0

+ = VSENSE1+ = 1.8V、VSENSE0

– = VSENSE1– = IAVG_GND = GND = 0V、fSYNC = 500kHz(外部駆動)。

ピン配置絶対最大定格

VCC電源電圧 .........................................................–0.3V~15VVINSNSの電圧 .......................................................–0.3V~40VVSENSE0

– ....................................................................–0.3V~1VVSENSEn

+、ISENSEn+、ISENSEn

– .....................................–0.3V~6VVDD33、FBn、COMPn、TSNSn、 IAVGn、IAVG_GND ......................................................–0.3V~3.6VSYNC、GPIOn、WP、PWMn、ENn、SHARE_CLK ...........................................................–0.3V~3.6VSCL、SDA、RUNn、ALERT ......................................–0.3V~5.5VVDD25、ASELn、VOUTn_CFG、FREQ_CFG、 PHAS_CFG ...........................................................–0.3V~2.75V動作接合部温度範囲

(Note 2、3) ....................................................... –40°C~125°C*保存温度範囲.................................................. –65°C~150°C*

*接合部温度が125°Cを超える場合には、「アプリケーション情報」セクションの「温度によるEEPROM保持特性のディレーティング」を参照してください。

(Note 1)

3940 38 37 36 35 34 33 32 31

11 2012 13 14 15

TOP VIEW

41GND

(VSENSE1–)

UJ PACKAGE40-LEAD (6mm × 6mm) PLASTIC QFN

16 17 18 19

22

23

24

25

26

27

28

29

9

8

7

6

5

4

3

2

COMP0

TSNS0

TSNS1

VINSNS

IAVG_GND

BGO/EN0

TGO/PWM0

SYNC

SCL

SDA

FB1

COMP1

BG1/EN1

TG1/PWM1

VCC

VDD33

SHARE_CLK

WP

VDD25

PHAS_CFG

FB0

I AVG

0

I SEN

SE0+

I SEN

SE0–

V SEN

SE0+

V SEN

SE0–

V SEN

SE1+

I SEN

SE1–

I SEN

SE1+

I AVG

1

ALER

T

GPIO0

GPIO1

RUN0

RUN1

ASEL

0

ASEL

1

V OUT

0_CF

G

V OUT

1_CF

G

FREQ

_CFG

21

30

10

1

TJMAX = 125°C, θJA = 33°C/W , θJC = 2.5°C/W EXPOSED PAD (PIN 41) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

発注情報

無鉛仕上げ テープ・アンド・リール 製品マーキング* パッケージ 温度範囲LTC3882EUJ#PBF LTC3882EUJ#TRPBF LTC3882UJ 40-Lead(6mm×6mm)Plastic QFN –40°C to 125°CLTC3882IUJ#PBF LTC3882IUJ#TRPBF LTC3882UJ 40-Lead(6mm×6mm)Plastic QFN –40°C to 125°Cさらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。*温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 非標準の鉛仕上げの製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。無鉛仕上げの製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。 テープ・アンド・リールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/をご覧ください。

電気的特性

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

ICの電源VCC VCC Voltage Range VDD33 = Internal LDO l 4.5 13.8 V

VDD33_EXT VDD33 Voltage Range VCC = VDD33 (Note 6) l 3 3.6 V

VUVLO Undervoltage Lockout Threshold VDD33 Rising Hysteresis

l 42

3 V mV

IQ IC Operating Current 32 mA

tINIT Controller Initialization Time Delay from RESTORE_USER_ALL, MFR_RESET or VDD33 > VUVLO Until TON_DELAY Can Begin

70 ms

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LTC3882

53882f

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電気的特性

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VDD33リニア・レギュレータVDD33 Internal VDD33 Voltage VCC ≥ 4.5V l 3.2 3.3 3.4 V

IDD33 VDD33 Current Limit VDD33 = 2.8V VDD33 = 0V

85 40

mA mA

VDD25リニア・レギュレータVDD25 Internal VDD25 Voltage 2.25 2.5 2.75 V

IDD25 VDD25 Current Limit 95 mA

PWM制御ループVINSNS VIN Sense Voltage Range 3 38 V

RVINSNS VINSNS Input Resistance 278 kΩ

VOUT_R0 Range 0 Maximum VOUT Range 0 Set Point Accuracy (Note 7) Range 0 Resolution Range 0 LSB Step Size

0.6V ≤ VOUT ≤ 5V 0.6V ≤ VOUT ≤ 5V

l

–0.5

5.25 ±0.2

12

1.375

0.5

V % %

Bits mV

VOUT_R1 Range 1 Maximum VOUT Range 1 Set Point Accuracy (Note 7) Range 1 Resolution Range 1 LSB Step Size

0.6V ≤ VOUT ≤ 2.5V 0.6V ≤ VOUT ≤ 2.5V

l

–0.5

2.65 ±0.2

12

0.6875

0.5

V % %

Bits mV

IVSENSE VSENSE Input Current VSENSE+ = 5.5V

VSENSE– = 0V

235 –335

µA µA

VLINEREG VCC Line Regulation, No Output Servo 4.5V ≤ VCC ≤ 13.2V (See Test Circuit) –0.02 0.02 %/V

AVP AVP Set Accuracy, ∆VOUT Resolution LSB Step Size

AVP = 10%, VOUT_COMMAND = 1.8V, ISENSE Differential Step 3mV (20%) to 12mV (80%) IOUT_OC_WARN_LIMIT at 15mV

l –118 5

0.5

–96 mV

Bits %

AV(OL) Error Amplifier Open-Loop Voltage Gain 87 dB

SR Error Amplifier Slew Rate 9.5 V/µs

f0dB Error Amplifier Bandwidth 30 MHz

ICOMP Error Amplifier Output Current Sourcing Sinking

–2.6 34

mA mA

RVSFB Resistance Between VSENSE+ and FB Range 0

Range 1l

l

52 37

67 49

83 61

kΩ kΩ

VISENSE ISENSE Differential Input Range ±70 mV

IISENSE ISENSE± Input Current 0V ≤ VPIN ≤ 5.5V –1 ±0.1 1 µA

IAVG_VOS IAVG Current Sense Offset Referred to ISENSE Inputs

l

–600

±175 650

µV µV

VSIOS Slave Current Sharing Offset Referred to ISENSE Inputs

l

–800

±300 700

µV µV

fSYNC SYNC Frequency Accuracy 250kHz ≤ fSYNC ≤ 1.25MHz l –10 10 %

入力電圧スーパーバイザNVON Input ON/OFF Resolution

LSB Step Size8

143Bits mV

VON_TOL Input ON/OFF Threshold Accuracy 15V ≤ VIN_ON ≤ 35V l –2 2 %

l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTJ = 25°Cの値(Note 2)。 注記がない限り、VCC = 5V、VSENSE0

+ = VSENSE1+ = 1.8V、VSENSE0

– = VSENSE1– = IAVG_GND = GND = 0V、fSYNC = 500kHz(外部駆動)。

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LTC3882

63882f

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電気的特性

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

出力電圧スーパーバイザNUVOV Resolution 9 Bits

VUVOV_R0 Range 0 Maximum Threshold Range 0 Accuracy Range 0 LSB Step Size

2V ≤ VOUT ≤ 5V (UV and OV)

l

–1

5.5

11

1

V %

mV

VUVOV_R1 Range 1 Maximum Threshold Range 1 Accuracy Range 1 LSB Step Size

1V ≤ VOUT ≤ 2.5V (UV and OV)

l

–1

2.75

5.5

1

V %

mV

出力電流スーパーバイザNlLIM Resolution

Step Size ISENSE

+ – ISENSE–

8 0.4

Bits mV

VILIM_TOL Output Current Limit Accuracy 15mV < ISENSE+ – ISENSE

– ≤ 30mV 30mV < ISENSE

+ – ISENSE– ≤ 50mV

50mV < ISENSE+ – ISENSE

– ≤ 70mV

l

l

l

–1.7 –2.5 –5.2

1.7 2.5 5.2

mV mV mV

VIREV IREV Threshold Voltage ISENSE+ – ISENSE

– 0 mV

A/Dコンバータによる読み出し遠隔測定(Note 8)NVIN VINSNS Readback Resolution (Note 9) 10 Bits

VIN_TUE VINSNS Total Unadjusted Readback Error 4.5V ≤ VINSNS ≤ 38V

l

0.5 2

% %

NDC PWM Duty Cycle Resolution (Note 9) 10 Bits

DCTUE PWM Duty Cycle Total Unadjusted Readback Error

PWM Duty Cycle = 12.5% –2 2 %

NVOUT VOUT Resolution LSB Step Size

16 244

Bits µV

VOUT_TUE VOUT Total Unadjusted Readback Error 0.6V ≤ VOUT ≤ 5.5V, Constant Load

l

–0.5

±0.2 0.5

% %

NISENSE IOUT Readback Resolution LSB Step Size (at ISENSE

±)(Note 9) 0mV ≤ |ISENSE

+ – ISENSE–| < 16mV

16mV ≤ |ISENSE+ – ISENSE

–| < 32mV 32mV ≤ |ISENSE

+ – ISENSE–| < 63.9mV

63.9mV ≤ |ISENSE+ – ISENSE

–| ≤ 70mV

10 15.625 31.25 62.5 125

Bits µV µV µV µV

ISENSE_FS IOUT Full Scale Conversion Range ±70 mV

ISENSE_TUE IOUT Total Unadjusted Readback Error |ISENSE+ – ISENSE

–| ≥ 6mV, 0V ≤ VOUT ≤ 5.5V l –1 1 %

ISENSE_OS IOUT Zero-Code Offset Voltage –32 32 µV

NTEMP Temperature Resolution 0.25 °CTEXT_TUE External Temperature Total Unadjusted

Readback ErrorTSNS0, TSNS1 ≤ 1.85V (Note 10) MFR_PWM_MODE_LTC3882[6] = 0 MFR_PWM_MODE_LTC3882[6] = 1

l

l

–3 –7

3 7

°C °C

TINT_TUE Internal Temperature Total Unadjusted Readback Error

Internal Diode l ±1 °C

tCONVERT Update Rate (Note 11) 100 ms

内部EEPROM(Notes 4、6)Endurance Number of Write Operations 0°C ≤ TJ ≤ 85°C During All Write Operations l 10,000 Cycles

Retention Stored Data Retention TJ ≤ 125°C l 10 Years

Mass Write Time STORE_USER_ALL Execution Duration 0°C ≤ TJ ≤ 85°C During All Write Operations l 0.2 2 s

l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTJ = 25°Cの値(Note 2)。 注記がない限り、VCC = 5V、VSENSE0

+ = VSENSE1+ = 1.8V、VSENSE0

– = VSENSE1– = IAVG_GND = GND = 0V、fSYNC = 500kHz(外部駆動)。

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LTC3882

73882f

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電気的特性

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

デジタル入力(SCL、SDA、RUNn、GPIOn、SYNC、SHARE_CLOCK、WP)VIH Input High Voltage SCL, SDA, RUN0, RUN1, GPIO0, GPIO1

SYNC, SHARE_CLK, WPl

l

2.0 1.8

V V

VIL Input Low Voltage SCL, SDA, RUN0, RUN1, GPIO0, GPIO1 SYNC, SHARE_CLK, WP

l

l

1.4 0.6

V V

VHYST Input Hysteresis SCL, SDA 80 mV

IPUWP Input Pull-Up Current WP = 0V 10 µA

CIN Input Capacitance SCL, SDA, RUN0, RUN1, GPIO0, GPIO1, SYNC, SHARE_CLK

10 pF

tFILT Input Digital Filter Delay GPIO0, GPIO1 RUN0, RUN1

3 10

µs µs

デジタル出力(PWMn/TGn、ENn/BGn)VOL Output Low Voltage ISINK = 2mA l 300 mV

VOH Output High Voltage ISOURCE = 2mA l 2.7 V

tRO Output Rise Time CLOAD = 30pF, 10% to 90% 5 ns

tFO Output Fall Time CLOAD = 30pF, 90% to 10% 4 ns

オープンドレインのスリーステート出力(SCL、SDA、RUNn、GPIOn、SYNC、SHARE_CLOCK、ALERT、PWMn、ENn)VOL Output Low Voltage ISINK = 3mA; SDA, SCL, GPIO0, GPIO1, ALERT, SYNC,

RUN0, RUN1, SHARE_CLKl 0.2 0.4 V

ITEST PWM Protocol Test Current EN0, EN1 = 3.3V, MFR_PWM_MODE_LTC3882[2:1] = 0 10 µA

ILKG Output Leakage Current 0V ≤ PWM0, PWM1 ≤ VDD33 0V ≤ EN0, EN1 ≤ VDD33 0V ≤ GPIO0, GPIO1 ≤ 3.6V 0V ≤ SYNC, SHARE_CLK ≤ 3.6V 0V ≤ RUN0, RUN1 ≤ 5.5V 0V ≤ SCL, SDA, ALERT ≤ 5.5V

l

l

l

–1

–5

–5

1 5 5

µA

µA

µA

シリアル・バスのタイミングfSMB Serial Bus Operating Frequency l 10 400 kHz

tBUF Bus Free Time Between Stop and Start l 1.3 µs

tHD,STA Hold Time After (Repeated) Start ConditionAfter This Period, the First Clock Is Generated

l 0.6 µs

tSU,STA Repeated Start Condition Setup Time l 0.6 µs

tSU,STO Stop Condition Setup Time l 0.6 µs

tHD,DAT Data Hold Time: Receiving Data Transmitting Data

l

l

0

0.3

0.9

ns µs

tSU,DAT Input Data Setup Time l 100 ns

tTIMEOUT Clock Low Timeout l 25 35 ms

tLOW Serial Clock Low Period l 1.3 10000 µs

tHIGH Serial Clock High Period l 0.6 µs

l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTJ = 25°Cの値(Note 2)。 注記がない限り、VCC = 5V、VSENSE0

+ = VSENSE1+ = 1.8V、VSENSE0

– = VSENSE1– = IAVG_GND = GND = 0V、fSYNC = 500kHz(外部駆動)。

Note 1:絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える恐れがある。Note 2:LTC3882はTJがTAにほぼ等しいパルス負荷条件でテストされる。LTC3882Eは0°C~85°Cの温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。–40°C~125°Cの動作接合部

温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。LTC3882Iは–40°C~125°Cの全動作接合部温度範囲で動作することが保証されている。接合部温度TJは、周囲温度TAおよび電力損失PDから次式に従って計算される(単位:°C)。 TJ = TA+(PD • θJA)

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LTC3882

83882f

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標準的性能特性

電気的特性ここで、θJA はパッケージの熱インピーダンスである。これらの仕様を満たす最大周囲温度は、基板レイアウト、パッケージの定格熱インピーダンスおよび他の環境要因と関連した特定の動作条件によって決まることに注意。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照。Note 3:このデバイスは短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過熱保護機能を備えている。この保護機能が動作しているときは、接合部温度が最大定格を超えている。規定された絶対最高動作接合部温度を超えた動作が継続すると、デバイスの信頼性を損なうか、またはデバイスに永続的損傷を与える恐れがある。Note 4:EEPROMの耐久性、データ保持時間、および多数の書き込み回数は、設計、特性評価、および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で保証されている。最小保持時間は、耐久性規格の最小値より少ない書き込み回数のデバイスのみが対象となる。EEPROMの読み出しコマンド(例:RESTORE_USER_ALL)は、規定の全動作接合部温度範囲で有効である。Note 5:デバイスのピンに流れ込む電流はすべて正。デバイスのピンから流れ出す電流はすべて負。注記がない限り、すべての電圧はGND基準。

Note 6:EEPROMの耐久性、データ保持時間、および多数の書き込み回数の規格最小値は、3.15V ≤ VDD33 ≤ 3.45Vの範囲内でデータを書き込む場合に適用される。EEPROMの読み出しコマンドは、規定の全VDD33動作範囲で有効である。Note 7:AVP = 0%で規定のVOUT精度を得るには、MFR_PWM_MODE_LTC3882コマンド・ビット6により、サーボ・モードを設定することが必要。性能は、VOUTを規定の値にサーボ制御する帰還ループ内でLTC3882をテストすることによって保証される。Note 8:A/DコンバータはPWMをディスエーブルしてテストされる。比較可能な能力は、回路内評価によって実証される。全未調整誤差(Total Unadjusted Error)には、すべての利得誤差および直線性誤差、さらにオフセットが含まれる。Note 9:16ビットA/Dコンバータの結果を使用する内部32ビット計算は、PMBus Linearの11ビット・データ・フォーマットにより、10ビット分解能に制限される。Note 10:テスト時のTSNSピンの電圧および電流の測定(A/Dコンバータによる読み出しを含む)によって保証される制限値。Note 11:データ変換はラウンド・ロビン方式で実行される。すべての入力信号は連続して順番に走査されるので、標準の変換待ち時間は100msになる。

効率と負荷電流 (1相、DS12S1R880Aパワー・ ブロックを使用)

効率と負荷電流 (3相、DS12S1R845Aパワー・ ブロックを使用)

効率および電力損失と入力電圧 (1相、LTC4449を使用)

スレーブの IOUTオフセットの 標準的な分布 (DCRの不整合は含まない)

スレーブの IOUTオフセットの 標準的な分布 (DCRの不整合は含まない)

スレーブの IOUTオフセットの 標準的な分布 (DCRの不整合は含まない)

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

95

90

80

85

7510 20 30

3882 G01

40

3.3V2.5V1.8V1.5V1.2V1.0V

VIN = 12V

NUM

BER

OF IC

s

4000

3500

2500

1500

500

3000

2000

1000

0

3882 G25CH1 ISENSE OFFSET TO IDEAL (µV)

–400 400300200100–300–200–100 0

9595 UNITSFROM 3 LOTSTA = –40°CTJ = –22°CCHO MASTER

NUM

BER

OF IC

s

3500

2500

1500

500

3000

2000

1000

0

3882 G25CH1 ISENSE OFFSET TO IDEAL (µV)

–400 400300200100–300–200–100 0

8593 UNITSFROM 3 LOTSTJ = 38°CCHO MASTER

NUM

BER

OF IC

s

4500

2500

1500

500

4000

3500

3000

2000

1000

0

3882 G26CH1 ISENSE OFFSET TO IDEAL (µV)

–300 500400300200100–200–100 0

11783 UNITSFROM 3 LOTSTJ = 121°CCHO MASTER

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

94

92

88

84

90

86

82

804020 60

3882 G02

703010 50

VIN = 12VVOUT = 1.5V

VIN (V)5

EFFI

CIEN

CY (%

)

100

98

96

94

92

90

88

86

84

82

80

POWERLOSS (W

)

3.0

2.0

1.0

2.5

1.5

0.5

02010 2515

3882 G03

30

VO = 1.8V

POWER FET: BSC050N04LS GSYNC FET: BSC010N04LS

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LTC3882

93882f

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標準的性能特性

3+1チャネルのクロストーク (DS12S1R845Aパワー・ ブロックを使用)

AVPを使用した負荷ステップ・ トランジェント応答

入力ステップ・トランジェント応答(1相、LTC4449を使用)

ソフトスタート時のランププリバイアスされた負荷までの 起動 ソフトオフ時のランプ

3相DC出力電流分担(DS12S1R845Aパワー・ ブロックを使用)

負荷ステップ・トランジェント 電流分担 (FDMF6707B DrMOSを使用)

負荷遮断トランジェント電流分担(FDMF6707B DrMOSを使用)

TOTAL RAIL CURRENT (A)0

PHAS

E CU

RREN

T (A

)

20

2

18

14

10

6

16

12

8

4

060 70

3882 G04

805020 4010 30

CHANNEL 1CHANNEL 2CHANNEL 3

RUN2V/DIV

VOUT1V/DIV

5ms/DIVTOFF_DELAY = 10msTOFF_FALL = 5ms

3882 G12

IL1, IL210A/DIV

VOUT20mV/DIV

IOUT20A/DIV

5µs/DIVVOUT = 1VVIN = 12VSYNC = 500kHzL = 320nH

3882 G05

IL1, IL210A/DIV

VOUT20mV/DIV

IOUT20A/DIV

5µs/DIVVOUT = 1VVIN = 12VSYNC = 500kHzL = 320nH

3882 G06

VOUT0(1-PHASE)20mV/DIV

VOUT1(3-PHASE)20mV/DIV

IOUT110A/DIV

100µs/DIV 3882 G07

25%LOAD STEP VOUT

50mV/DIV

IO10A/DIV

200µs/DIV 3882 G08

VOUT10mV/DIV

VIN2V/DIV

7V

1.8V

200µs/DIV 3882 G09

VOUT0.5V/DIV

1ms/DIV 3882 G10

IL1, IL210A/DIV

VIN = 12V

VOUT0.5V/DIV

0V

1ms/DIV 3882 G11

IL1, IL210A/DIV

VIN = 12V

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LTC3882

103882f

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標準的性能特性

出力電圧しきい値誤差と温度 出力電流しきい値誤差と温度 PWM周波数と温度

VIN(SNS)とADCのTUE VOUTとADCのTUE IOUTとADCのTUE

VINSNS (V)0

MEA

SURE

MEN

T ER

ROR

(mV)

0

–1

–3

–5

–7

–2

–4

–6

–8

–930 35

3882 G19

402510 205 15VOUT (V)

0.5

MEA

SURE

MEN

T ER

ROR

(mV)

0.40

0.30

0.20

0.10

0

–0.10

–0.20

–0.30

–0.404.5

3882 G20

1.5 2.5 3.5 5.541 2 3 5OUTPUT CURRENT (A)

0

MEA

SURE

MEN

T ER

ROR

(mA)

0

2

4

20

3882 G21

–2

–4

–85 10 15

–6

8

6

TEMPERATURE (°C)–40

V OUT

OV

THRE

SHOL

D ER

ROR

(%)

0.10

0.05

0

–0.10

–0.05

–0.1560 80

3882 G16

12010020 40–20 0

VOUT_OV_FAULT_LIMIT = 2VVOUT RANGE = 1

OUTP

UT O

C TH

RESH

OLD

ERRO

R (%

)

1.2

0.8

0.4

0

1.0

0.6

0.2

–0.2

–0.4

3882 G17TEMPERATURE (°C)

–40 60 80 12010020 40–20 0

PWM

FRE

QUEN

CY (k

Hz)

500.2

500.1

499.9

499.7

500.0

499.8

499.6

499.5

3882 G18TEMPERATURE (°C)

–40 60 80 12010020 40–20 0

FREQUENCY_SWITCH = 500kHz

安定化出力と温度 VOUT_COMMAND INL VOUT_COMMAND DNL

VOUT (V)0.3

INL

(LSB

)

1.5

1.0

0

0.5

–0.5

–1.04.3 5.1

3882 G14

5.53.51.1 2.71.9VOUT (V)

0.3

DNL

(LSB

)

1.0

0.8

0.4

0

–0.4

0.6

0.2

–0.2

–0.6

–0.84.3 5.1

3882 G15

5.53.51.1 2.71.9TEMPERATURE (°C)

–40

V OUT

(V)

1.8000

1.7995

1.7985

1.7975

1.7990

1.7980

1.797060 80

3882 G13

12010020 40–20 0

VOUT_COMMAND = 1.8VDIGITAL SERVO OFF

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LTC3882

113882f

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A/Dコンバータの全未調整誤差の温度変化 SHARE_CLKの周波数と温度 ICの動作電流と温度

ピン機能COMP0/COMP1(ピン1/ピン29):エラーアンプの出力。PWM

のデューティ・サイクルはこの制御電圧に従って増加します。これらは真の低インピーダンス出力であり、動作状態のときに互いに直接接続することはできません。PolyPhase動作では、FBピンをVDD33に配線すると、該当チャネルのエラーアンプ出力がスリーステートになり、スレーブになります。その後、すべてのスレーブCOMPピンをまとめて1つのマスタ・エラーアンプ出力に接続することにより、デバイス内にPolyPhase制御が実装されます。

TSNS0/TSNS1(ピン2/ピン3):外部温度の検出入力。LTC3882

は、これらのピンとGNDの間の順方向バイアスされたP/N接合に基づいて、外部温度の計算方法を2種類サポートしています。

VINSNS(ピン4):VIN電源の検出端子。ライン・フィードフォワード補償を行うため、VIN電源に接続します。VINが変化すると、PWMコンパレータの入力が直ちに変調され、パルス幅が逆方向に変化して、優れたトランジェント入力レギュレーションおよび固定の変調器電圧利得を実現します。このピンにローパス・フィルタを外付けして、ノイズの多い信号がループ利得に影響しないようにすることができます。

IAVG_GND(ピン5):IAVGのグランド・リファレンス。PolyPhase

レールの全チャネル間で同じIAVG_GNDを共用し、システム・グランドに1点で接続します。IAVG_GNDは、他のデバイスと位相を共有しないデバイスのGNDに直接配線できます。

BG0(EN0)/BG1(EN1)(ピン6/ピン28):PWM多機能制御ピン。これらのピンをデジタル的にプログラムすることにより、外付けのゲート・ドライバ要件に応じて、下側FETの直接制御(BGn機能)またはPWMイネーブル制御(ENn機能)を実現できます。これらのピンはスリーステートPWMプロトコル選択の入力としても機能することが可能であり、使用しない場合は開放のままにしておきます。

TG0(PWM0)/TG1(PWM1)(ピン7/ピン27):PWM多機能制御出力。これらのピンをデジタル式にプログラムすることにより、外付けのゲート・ドライバ要件に応じて、上側FETの直接制御(TGn機能)または単線PWMスイッチング制御(PWMn機能)を実現できます。

SYNC(ピン8):外部クロックの同期入力およびオープンドレイン出力。必要に応じて、このピンに外部クロックを入力して内部PWMチャネルを同期させることができます。LTC3882をクロック・マスタとして構成すると、このピンは、パルス幅が125ns

の選択したPWMスイッチング周波数のときにもグランド電位に低下します。SYNCをいずれかのLTC3882で駆動する場合は、3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。この線の容量を最小限に抑えて、その時定数がアプリケーションにとって十分に高速になるようにします。

SCL(ピン9):シリアル・バスのクロック入力。アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。

SDA(ピン10):シリアル・バスのデータ入力および出力。アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。

ACTUAL TEMPERATURE (°C)–45

–1.0

MEA

SURE

MEN

T ER

ROR

(°C)

–0.8

–0.4

–0.2

0

1.0

0.4

–5 35 55

3882 G22

–0.6

0.6

0.8

0.2

–25 15 75 95 115TEMPERATURE (°C)

–5090

SHAR

E_CL

K FR

EQUE

NCY

(kHz

)

95

100

105

110

–30 –10 10 30

3882 G23

50 70 90 110

I CC

OPER

ATIN

G CU

RREN

T (m

A)

31.0

30.8

30.4

30.0

30.6

30.2

29.8

29.4

29.6

3882 G24TEMPERATURE (°C)

–40 60 80 12010020 40–20 0

VCC = 14V

標準的性能特性

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LTC3882

123882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

ピン機能ALERT(ピン11):オープンドレインの状態出力。このピンはシステムのSMBALERTワイヤーAND割り込み信号に接続できます。使用しない場合は開放のままにしておきます。使用する場合、アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。

GPIO0/GPIO1(ピン12/ピン13):プログラム可能な汎用デジタル入力およびオープンドレイン出力用途としては、状態表示、外部デバイス制御、チャネル間フォルト通信および伝播などです。使用しない場合、これらのピンは開放のままにしておきます。使用する場合、アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。

RUN0/RUN1(ピン14/ピン15):実行制御入力およびオープンドレイン出力。それぞれのPWMチャネルをイネーブルするには、これらのピンに2Vより高い電圧が必要です。LTC3882は、特定のリセット/再起動条件では、PMBusコマンドの設定に関係なくこれらのピンを“L”に駆動します。アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。

ASEL0/ASEL1(ピン16/ピン17):シリアル・バスのアドレス選択入力。オプションの1%精度抵抗分割器をVDD25とGND

の間とこれらのピンに接続して、シリアル・バス・インタフェース・アドレスを選択します。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

VOUT0_CFG/VOUT1_CFG(ピン18/ピン19):出力電圧の構成入力。オプションの1%精度抵抗分割器をVDD25とGNDの間とこれらのピンに接続して、各チャネルの出力電圧を選択します。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

FREQ_CFG(ピン20):周波数の構成入力。オプションの1%精度抵抗分割器をVDD25とGNDの間とこのピンに接続して、PWMスイッチング周波数を構成します。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

PHAS_CFG(ピン21):位相の構成入力。オプションの1%精度抵抗分割器をVDD25とGNDの間とこのピンに接続して、各PWMチャネルの位相をSYNCを基準にして構成します。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

VDD25(ピン22):内蔵の2.5Vレギュレータの出力。低ESRの1µFコンデンサを使用してこのピンをGNDにバイパスします。LTC3882のローカル構成ピンに必要な電流(存在する場合)を超える外部電流をこのピンの負荷にしないようにしてください。

WP(ピン23):書き込み保護入力。WPの電圧が2Vより高いと、PMBusの書き込みは制限され、ソフトウェアのWRITE_

PROTECT設定はすべて無効になります。詳細については、「PMBusコマンドの詳細」を参照してください。このピンは、VDD33への10µAプルアップ回路を内蔵しています。

SHARE_CLK(ピン24):共有クロックの入力およびオープンドレイン出力。共有クロック(公称100kHz)は、複数のLTC PSMコントローラを使用するパワーシステムで複数のレールを順序付けする目的で使用します。アプリケーション回路には3.3Vへのプルアップ抵抗が必要です。この線の容量を最小限に抑えて、時定数がアプリケーションにとって十分に高速になるようにします。

VDD33(ピン25):内蔵の3.3Vレギュレータの出力。低ESRの2.2µFコンデンサを使用してこのピンをGNDにバイパスします。外部の3.3Vレールをこのピンに接続し、VCCにも短絡している場合は、外部の3.3VレールからもLTC3882の電力を供給できます。このピンには過剰な外部システム電流負荷を流さないでください。LTC3882近くのプルアップ抵抗自体の電力はVDD33から供給できます。詳細については「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

VCC(ピン26):3.3Vレギュレータ入力。このピンは、0.1µF~1µFのセラミック・コンデンサを使ってデバイスの近くでGND

にバイパスします。

VSENSE0–(ピン35):チャネル0の負の出力電圧検出入力。この

ピンは、出力電流の遠隔測定を正確に行うため、スレーブ・チャネルに正しく接続しておく必要があります。

VSENSE0+/VSENSE1

+(ピン36/ピン34):正の出力電圧検出入力。これらのピンは、出力電流の遠隔測定を正確に行うため、スレーブ・チャネルに正しく接続しておく必要があります。

ISENSE0–/ISENSE1

–(ピン37/ピン33):電流検出アンプの入力。アンプの(–)入力は、通常はDCR検出回路網または各位相の出力電流検出抵抗の低電位側に接続します。

ISENSE0+/ISENSE1

+(ピン38/ピン32):電流検出アンプの入力。(+)入力は、通常は出力電流検出抵抗の高電位側または並列DCR検出回路のRC中間点に接続します。

IAVG0/IAVG1(ピン39/ピン31):平均電流の制御ピン。これらのピンとIAVG_GNDの間に接続したコンデンサには、マスタ・チャネルの平均出力電流に比例した電圧が保持されます。その後、すべてのスレーブ IAVGピンをまとめてマスタのIAVG出力に接続することにより、デバイス内にPolyPhase制御が実装されます。単相出力を制御するチャネルでは、このピンは開放のままにしておきます。

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LTC3882

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ブロック図

16-BITADC

PWM1

VSENSE1±

ANALOGMUX

3882 BD

ISENSE1±

INTERNALTEMPERATURE

PWM1

VINSNS

BIAS ANDHOUSEKEEPING

3.3VREGULATOR

2.5VREGULATOR

MCU ANDCUSTOM

LOGIC

TSNS1

VSENSE1±

ISENSE1±

IAVG1

TSNS0

PWM0

VSENSE0±

ISENSE0±

VINSNS

VDD33

VCC

PLLSYNC

R_CONFIG

SHARE_CLK

WP

PMBus

RAM

ROM

EEPROM

VOLTAGEREFERENCE

VREF

12-BITDAC

INTERNAL DATA BUS

PWM1/EN1

PWM0

VINSNS

ISENSE0±

VSENSE0±

IAVG0

IAVG_GND

12-BITDAC

PWM0/EN0

FB0/FB1(ピン40/ピン30):エラーアンプの反転入力。これらのピンでは出力電圧の内部調整版が得られ、ループ補償で使用されます。外付け部品を使用して出力電圧制御ループを補償することの詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

GND(露出パッド・ピン41):グランドおよびVSENSE1–。このパッ

ドにはすべての小信号部品および補償部品を接続します。このパッドはチャネル1の負電圧検出入力としても機能します。適正な電気的動作と規定のパッケージ熱抵抗を得るため、露出パッドは適切なPCB銅箔グランド・プレーンに半田付けする必要があります。

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LTC3882

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テスト回路

タイミング図

動作

SDA

SCL

tHD(STA)tHD(DAT)

tSU(STA) tSU(STO)

tSU(DAT)tLOW

tHD(SDA) tSP tBUF

STARTCONDITION

STOPCONDITION

REPEATED STARTCONDITION

STARTCONDITION

trtf

trtf

tHIGH 3882 TD

(チャネル0の例)

135 36 40

+DIGITAL

LTC3882

COMP0FB0VSENSE0+

VR

VSENSE0–

1.024V

1V

12-BITD/A

+

LTC1055

TARGET = VOUT_COMMAND

EA

概要LTC3882は、DC/DC降圧アプリケーション向けのデュアル・チャネル/2相固定周波数アナログ電圧モード・コントローラです。このデバイスは、重要なパワーシステム・パラメータのモニタおよび制御に対応するPMBus準拠のデジタル・インタフェースを特長としています。このデバイスは3V~13.2VのIC電源電圧で動作し、3V~38VのVINから0.5V~5.25Vの出力電圧への変換を目的としています。このデバイスは、非絶縁型パワー・ブロックなどの高水準の集積化を含む、外付けFETドライバを使用したスイッチング・アーキテクチャで使用するよう設計されています。

主な機能は以下のとおりです。

• デジタルでプログラム可能な出力電圧

• デジタルでプログラム可能な出力電流制限

• デジタルでプログラム可能な入力電圧スーパーバイザ

• デジタルでプログラム可能な出力電圧スーパーバイザ

• デジタルでプログラム可能なスイッチング周波数

• デジタルでプログラム可能なオン/オフ遅延時間

• デジタルでプログラム可能なソフトスタート/ストップ

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LTC3882

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動作

• 動作状態の遠隔測定

• 同期PolyPhase動作(2、3、4、6、8相)に合わせたフェーズロック・ループ

• 完全差動型の負荷検出

• 不揮発性構成メモリ

• 重要な動作パラメータのためのオプションの外付け構成抵抗

• 複数のコントローラ間で同期を取るためのオプションのタイムベース・インターコネクト

• フォルト・イベントのデータ・ロギング

• 内部構成を保護するWPピン

• デフォルトの工場設定による単独動作に対応

• 最大400kHzのPMBusリビジョン1.2準拠のインタフェース

システムの動作中は、パワー・マネージメント上重要となる以下のデータに、PMBusインタフェースを介してアクセスできます。

• 平均入力電圧

• 平均出力電圧

• 平均出力電流

• 平均PWMデューティ・サイクル

• LTC3882の内部温度

• 外部検出温度

• 入力と出力の低電圧や過電圧などの警告およびフォルト状態

LTC3882は、個々のPWMチャネルを別個に、または共同でアクセスする4つのシリアル・バス・アドレス指定方式をサポートしています。

フォルト報告動作およびシステム応答動作は完全に設定可能です。独立して制御できる2つのステータス出力(GPIO0,

GPIO1)が用意されています。独立したALERTピンにより、マスク可能なSMBALERT#も得られます。各チャネルのフォルト応答は、フォルト・タイプに応じて、個々にプログラムすることができます。PMBusステータス・コマンドでは、シリアル・バスを介したフォルト報告により、特定のフォルト・イベントを識別できます。

メイン制御ループLTC3882は、最先端の変調機能を備えた固定周波数電圧モード制御を利用しています。これにより、負荷ステップ増加に対する応答が改善されます。特に、最近のデジタル・サブシステムで要求される低電圧、大電流のソリューションでVIN/

VOUT比が大きい場合に当てはまります。LTC3882の最先端の変調アーキテクチャには、最小オン時間の要件がありません。最小のデューティ・サイクルは、外部パワー段の性能限界によって決まります。このデバイスは能動電圧ポジショニング(AVP)にも対応しており、予想される全負荷範囲での所定の出力電圧精度で可能な最小の出力コンデンサを使用する余裕があります。LTC3882のエラーアンプは広帯域、低オフセット、および低出力インピーダンスなので、非常に高いクロスオーバー周波数および優れたトランジェント応答に合わせて制御ループの補償回路網を最適化できます。コントローラは、入力フィード・フォワード補償を使用してPWMデューティ・サイクルを瞬時に調整し、電源電圧変化時の出力アンダーシュート/オーバーシュートを大幅に低減することにより、抜群のライン・トランジェント応答も実現します。これには、DCループ利得が入力電圧に依存しなくなるという利点もあります。

各チャネルで使用されるメインのPWM制御ループを図1

に示します。通常動作時に、クロックがRSラッチをリセットすると、該当チャネルのチョークL1を駆動する上側MOSFET

(パワー・スイッチ)はオフになるよう指示されます。メインのPWMコンパレータVCがRSラッチをセットすると、パワー・スイッチはオンに戻るよう指示されます。エラーアンプEAの出力(COMP)は、FBの電圧が定常状態でのEAの正側端子の電圧に一致するようにPWMデューティ・サイクルを制御します。特許取得済みの回路は、VINSNSライン・フィードフォワードに合わせてこの出力を調整します。

EAの正側端子は、値の範囲が0V~1.024Vになる12ビットDACの出力に接続されています。DACの値は、アプリケーションの表8に詳細を示す抵抗構成ピン、内部EEPROMから読み出した値、または目的の出力電圧を合成するPMBus

コマンドの組み合わせによって決まります。詳細については、以下に示すこのデータシートの「PMBusコマンドの詳細」セクションを参照してください。LTC3882は2つの出力範囲をサポートします。EAは出力電圧をDAC出力の5.5倍(範囲0)またはDAC出力の2.75倍(範囲1)に制御することができます。

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動作

VINSNS

3882 F01

LTC3882

IAVG0

VSENSE0+

38ISENSE0

+

5IAVG_GND

40FB0

1COMP0

(RANGE 0)

35VSENSE0

37ISENSE0

7TG0

6BG0

9R

LOOP COMPENSATION NETWORK

2R

RS

VIN

VOC0

CS

L1

COUT

VOUT

+

MODE

36

IOUT_OC_FAULT_LIMIT

VREV

EA

VC

+

CA

+

S

GATEDRIVER

PWMLOGIC

OSCILLATOR

RAMP

CLOCKQ

0V

R

S

MASTERENABLE

SLAVEENABLE

39

SLAVEDETECT

FEEDFORWARD

ILIM

IREV

4

+

VSP0VOUT_COMMAND12-BIT DAC

8-BIT DAC

VOV0

OV

UV

VOUT_OV_FAULT_LIMIT9-BIT DAC

VUV0VOUT_UV_FAULT_LIMIT9-BIT DAC

図1.LTC3882 PWM制御ループ図

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LTC3882

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VCは、その正の入力を内部生成PWM電圧ランプに照らして識別します。正の入力はCOMPの電圧に基づく複合制御でライン・フィード・フォワード補償されており、対象のチャネルがスレーブ位相を制御する場合は電流分担機能があります。ランプがこの電圧より低くなると、コンパレータが作動し、PWM

ラッチがセットされます。

負荷電流が増加すると、VSENSE+およびFBの電圧は12ビッ

トDAC出力と比較してわずかに低下します。このため、平均インダクタ電流が新しい負荷電流と一致し、目的の出力電圧が回復するまでCOMPの電圧は増加します。プログラム可能なコンパレータILIMおよび IREVは、パルスごとの保護のため、順方向と逆方向の瞬時ピーク・インダクタ電流をモニタします。設定された正の制限値に達すると、上側パワーMOSFET

が直ちにオフになるよう命令され、負の制限値に達すると、下側MOSFETが直ちにオフになるよう命令されます。ピーク過電流事象が繰り返し発生すると、過電流フォルトがセットされます。

上側MOSFETがオフするよう命令されたとき、下側MOSFET

は通常はオンするよう命令されます。連続導通モード(CCM)では、コンパレータVCによって上側MOSFETがオンに戻るまで、下側MOSFETはオンのままです。それ以外の場合、不連続導通モード(DCM、別名ダイオード・エミュレーション)では、インダクタ電流がほぼ0Aに低下したことをIREVコンパレータが検出すると、下側MOSFETはオフになるよう命令されます。いずれの場合も、対象チャネルのクロックがRSラッチを再びクリアすると、次のPWMサイクルが始まります。

電源投入と初期化LTC3882は、独立した電源シーケンシングと制御されたターンオンおよびターンオフ機能を実現できるように設計されています。範囲が3V~13.2Vの単一のデバイス入力電源によって動作し、2つの内蔵リニア・レギュレータが2.5Vおよび3.3Vの内部電圧を生成します。VCCが4.5Vより低い場合は、VCCピンとVDD33ピンを互いに短絡して、最大動作電圧である3.6V

に制限する必要があります。コントローラの構成は内部UVLO

しきい値によりリセットされます。ここで、VDD33は3V以上にする必要があり、内部2.5V電源はその安定化値の約20%

以内にする必要があります。その時点で、内部のマイクロコントローラは初期化を開始します。PMBus RESTORE_USER_

ALLコマンドまたはMFR_RESETコマンドを実行すると、これと同じ初期化が強制的に行われます。

LTC3882は、初期化中に動作する内部RAM組み込みセルフテスト(BIST)機能を備えています。RAM BISTが不合格になった場合は、以下の手順が実行されます。

• デバイスは、デバイス・アドレス0x7Cとグローバル・アドレス0x5Aおよび0x5Bでのみ応答する

• メモリ・フォルトの検出が持続することがSTATUS_CMLによって示される

• 内部EEPROMはアクセスされない

• RUNnとSHARE_CLKは継続的に“L”状態になる

その後、たとえば、アドレス0x7Cに対して発行された別のMFR_RESETコマンドの結果としてRAM BISTに合格すると、通常動作を回復できます。

初期化中はすべてのPWM出力がディスエーブルされます。RUNnピンおよびSHARE_CLKは“L”に保持され、GPIOnピンは高インピーダンスになります。外付けの構成抵抗が特定され、内蔵EEPROMの内容がコントローラのコマンド・メモリ空間に読み込まれます。LTC3882は、アプリケーションの表8~表11に従って、外付けの構成抵抗から主な動作パラメータを決定できます。詳細については、以下に示す「抵抗構成ピン」のセクションを参照してください。抵抗構成ピンによって決まるのは、コントローラのプリセット値の一部だけです。内部EEPROMから読み出した残りの値は、工場でプログラムされているか、またはPMBusコマンドでプログラムされています。

構成抵抗ピンをすべて開放にした場合、LTC3882はEEPROMの内容だけを使用して、すべての動作パラメータを決定します。「抵抗構成ピンを無視」を設定すると(MFR_

CONFIG_ALL_LTC3882の ビ ット6)、LTC3882は そ のEEPROMの内容だけを使用して、デバイス・アドレス以外のすべての動作パラメータを決定します。両方のASELピンが完全に開放状態でない限り、LTC3882はそのデバイス・アドレスの一部を常にこれらのピンの抵抗から決定します。このセクションで後述する「シリアル・バスのアドレス指定」を参照してください。

内部のマイクロコントローラは、3V以上のVDD33から初期化を完了するのに標準で70msが必要です。その時点で、内部コンパレータはVINSNSをモニタします。出力電力のシーケンシングを開始するには、その前にVINSNSの電圧がVIN_ON

しきい値を超える必要があります(SHARE_CLK解放済み、TON_DELAYの準備完了)。その後、正確な読み出し遠隔測定を行うには、最初のラウンドロビンA/D変換のためにさらに100msが必要になることがあります。

動作

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LTC3882

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動作

ソフトスタートデバイスの初期化が完了し、VINSNSの電圧がVIN_ONしきい値を超えると、RUNピンが解放されて外部制御が可能になります。1つのアプリケーションで複数のLTC3882デバイスを使用する場合、すべてのデバイスが初期化し、すべてのデバイスでVINSNSの電圧がVIN_ONしきい値を超えるまで、共有されているRUNピンは“L”に保持されます。SHARE_CLK

信号を共通にすると、他の設計要件が原因でRUNピンを共有できない場合でも、接続しているすべてのデバイスが最初の起動に同じ時間基準を使用することを保証できます。電源シーケンシングの条件が完全に満たされるまで、SHARE_

CLKが各デバイスごとに解放されることはありません。

あるチャネルのRUNピン電圧が2Vを超え、指定のターンオン遅延時間(TON_DELAY)が経過すると、LTC3882はそのチャネルで最初の単調なソフトスタート・ランプを実行します。これは、TON_RISEの設定期間にわたって、0Vからコマンドで指定された電圧設定値まで安定化出力電圧のデジタル制御ランプを行うことによって実行されるので、突入電流を制御できます。ソフトスタート・ランプの間、コマンドで指定の出力が実際のレール電圧を超えるまで、LTC3882はPWM動作を開始しません。これにより、不連続動作をサポートしないゲート・ドライバやパワー・ブロックを使用する場合でも、レギュレータはプリバイアスされた負荷まで起動できます。ソフトスタート機能は、TON_RISEの値を0.25ms未満の任意の値に設定することによりディスエーブルされます。

時間ベースの出力シーケンシングLTC3882は、共用の時間基準(SHARE_CLK)を使用して、時間ベースのオンとオフの出力シーケンシングをサポートします。有効な適格コマンドによるターンオン後、各出力はその設定時間TON_DELAY待った後にイネーブルになります。このやり方を使うと、ハードウェアを変更せずに必要に応じて事前に設定できる所定の順に出力の順序を指定できます。チャネルのオフ・シーケンスは、TOFF_DELAYコマンドによる同様の方法で行われます。

出力ランピング制御LTC3882は、共用の時間基準(SHARE_CLK)を使用して、同期出力のオンとオフのランピング制御をサポートします。電源レールのオンとオフの関係は、設定した遅延時間とTON_RISEおよびTOFF_FALLの時間を使用することにより、従来のアナログ・トラッキング機能の場合と同様の関係にすることができます。ただし、LTC3882のデジタル制御で

は、ランピングのオンとオフの方法を同じにする必要はありません。また、ランピング構成は、必要に応じてハードウェアを変更せずに再設定できます。

プログラム可能なフォルト応答およびフォルト分担により、システムの電源が投入または切断されるたびに、所望の時間ベースの出力シーケンス制御およびランピング制御が正常に実行されることを保証できます。複数のICを使用する場合に、時間ベースのシーケンシングと出力ランピングの同期を十分にサポートするために必要なさまざまなLTC3882ハードウェア構成およびPMBusコマンド構成については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

電圧ベースの出力シーケンシング縦続電圧事象を使用して出力をオンにする順序を制御することも可能です。このためには、一方のPWMチャネルをモニタしているGPIOピンを使用して、下流チャネルのRUNピンを制御することができます。VOUTがVOUT_UV_FAULT_LIMITより低い場合、またはPOWER_GOOD条件を満たしていない場合は、制御側のGPIOピンを構成して“L”に保つことができます。これにより、制御側チャネルの出力が許容できる状態になるまで下流チャネルはオフのままです。LTC3882は、そのままの状態では電圧ベースのオフ・シーケンスをサポートしていません。電圧ベースのシーケンシングの詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

出力のディスエーブルVINSNSの電圧がVIN_OFFしきい値より低い場合は、常に両方のPWMチャネルがディスエーブルされます。負荷へのエネルギー伝達をできるだけ迅速に停止するため、パワー段は直ちに遮断されます。

ある一定の内部フォルト状態、GPIOピンを介して伝播された外部フォルト、またはSHARE_CLKの喪失に応じて、PWM

チャネルもディスエーブルされる場合があります。これらの場合には、負荷へのエネルギー伝達をできるだけ迅速に停止するため、パワー段が直ちに遮断されます。フォルト回復に関連した追加の詳細については、後述する「フォルトの検出」および「フォルト時の対応」のセクションを参照してください。

各PWMチャネルは、ON_OFF_CONFIGによってイネーブルされている場合、PMBus OPERATIONコマンドを使用していつでもディスエーブルすることができます。これにより、規定の遅延(TOFF_DELAY)および下降レート(TOFF_FALL)を伴う制御されたターンオフ応答が強制されます。コントローラ

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動作は、設定された動作モードをTOFF_FALLの期間維持します。DCMでは、コントローラは負荷から電流を流さないので、立ち下がり時間は出力容量と負荷電流によって決まります。

最後に、関連のRUNピンを“L”にすることにより、各PWMチャネルにオフのコマンドを出すことができます。RUNピンを“L”にすると、ON_OFF_CONFIGコマンドのプログラミングに応じて、制御されたターンオフを実行するかパワー段を直ちにディスエーブルすることを対象チャネルに対して強制できます。

最小出力ディスエーブル時間PMBus OPERATIONコマンドを使用してLTC3882のチャネルをオフする場合は、チャネルをどの程度急速にオンに戻すよう命令するかに関係なく、120msの最小出力ディスエーブル時間が必要です。MFR_CHAN_CONFIGのビット4がクリアされると、チャネルをオフにするPMBusコマンドにより、RUNピンを“L”にするパルスも出力されます。RUNピンを内部で“L”にするか外部から“L”にすると、(RUNピンを強制的に“L”にする)最小出力ディスエーブル時間のTOFF_DELAY+TOFF_

FALL+136msが強制されます。MFR_RESTART_DELAY

がこの強制的な最小値より大きい場合、MFR_RESTART_

DELAYのより大きな値が使用されます。いずれの場合にも、LTC3882はディスエーブルの全期間中、デバイス自体のRUN

ピンを“L”に保ちます。これらの最小オフ時間により、モニタA/

Dコンバータの値が一貫している安定したチャネル再起動が可能になり、LTC3882と他のLTC PMBusデジタル・パワーシステム・マネージメント製品との互換性が高まります。

出力短絡サイクルマスタ・チャネルがTOFF_DELAYまたはTOFF_FALLの期限が切れるのを待っている間にオンに戻るよう命令されると、出力短絡サイクル状態が発生します。この状態になると、LTC3882は必ずSTATUS_MFR_SPECIFICの「出力短絡サイクル」ビットをアサートします。その時点でのデバイスの応答は、MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882とSMBALERT_MASK

のビットによって制御されます。追加の詳細については、これらのコマンドの詳細な説明を参照してください。通常は、通常動作の間に短絡サイクル状態が発生しないようにLTC3882を制御します。

軽負荷電流動作LTC3882には、不連続導通モード(DCM)および強制連続導通モード(CCM)という2つのPWM動作モードがあります。モード選択はMFR_PWM_MODEコマンドによって行います。

DCMでは、インダクタ電流を逆方向に流すことはできません。インダクタ電流がほぼ0Aに達すると、逆電流コンパレータIREVは外付けの下側MOSFET(同期整流器)をディスエーブルして、インダクタ電流が実質的に負になならいようにします。LTC3882は、PWM出力を高インピーダンスにするか、EN

出力をデアサートするか、またはBG出力を“L”にすることにより、下側NFETをディスエーブルするよう設定できます。PWM

制御プロトコルの選択は、外部ゲート・ドライバまたはパワー・ブロックの要件により異なります。この要件とは、高インピーダンス出力に対する遅延時間を(PWM周期に比べて)短くして、DCMをサポートする必要があることです。

CCMでの軽負荷時の効率は、DCMの場合より低くなります。連続導通モードではオーディオ回路に対する干渉が少なくなりますが、たとえば軽負荷状態や大規模なトランジェント状態では、逆方向のインダクタ電流が発生する場合があります。

スイッチング周波数と位相LTC3882のPWM動作周波数を設定するための高度な柔軟性があります。PWMのスイッチング周波数は、内部発振器または外付けのタイムベースを使用して設定できます。クロックが内部で供給されるか外部的に供給されるかに関係なく、内部フェーズロック・ループ(PLL)は、適切な位相関係によりPWM制御をこの時間基準に同期させます。アプリケーションの表10に概要を示すように、PMBusコマンド、EEPROMの設定、または外付けの構成抵抗によってデバイスを構成し、マスタ・クロックを他のICに供給することもできます。PMbusまたはEEPROMによる構成の場合は、MFR_CONFIG_ALL_

LTC3882のビット4をクリアすることにより、LTC3882をクロック・マスタとして指定することができます。LTC3882は、クロック・マスタとして、そのオープンドレインSYNCピンを、選択したレートと125nsのパルス幅で駆動します。この場合には、SYNCとVDD33の間に外付けのプルアップ抵抗が必要です。SYNCに接続されている1つのデバイスだけがピンを駆動するよう指定します。SYNCを共用している複数のLTC3882をクロック・マスタとして設定している場合は、複数デバイスのうち1つだけが自動的に選択され、クロックを供給します。他のデバイスはそのSYNC出力をディスエーブルし、このことをMFR_PADS_LTC3882のビット10で示します。

LTC3882は、外部クロックの周波数が内部発振器の設定周波数の1/2を超えている限り、外部SYNC入力を自動的に受け入れ、必要に応じて専用のSYNC駆動回路をディスエーブルします。LTC3882は、SYNCを駆動するよう構成されているかどうかに関係なく、後に外部クロック信号が失われると、デ

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動作バイス自体の内部発振器を使用して、選択されている周波数(FREQUENCY_SWITCH)でPWM動作を継続することができます。

MFR_PWM_CONFIG_LTC3882コマンドを使用して、各チャネルの位相を構成することができます。表11に概要を示すように、EEPROMまたは外付けの構成抵抗から目的の位相を設定することもできます。位相により、SYNCの立ち下がりエッジと、PWMラッチをリセットする内部クロック・エッジとの関係が決まります。このリセットによって上側パワー・スイッチがオフになり、TG/PWMの立ち下がりエッジが発生します。PWM

制御ピンには小規模の伝播遅延が追加されます。

位相関係と周波数は互いに独立しているので、多数のアプリケーション・オプションが得られます。複数のLTC3882 ICを同期させてPolyPhase配列を実現できます。この場合、位相は360/n度で分離します。ここで、nは出力電圧レールを駆動する位相の数です。

PolyPhase負荷シェアリング必要なピンを構成することにより、複数のLTC3882を組み合わせて、バランスの取れた負荷シェアリング・ソリューションを実現できます。すべての負荷シェアリング・チャネルのSHARE_CLKピンとSYNCピンは、バスで互いに接続します。SYNCピンを接続すると、PWMコントローラは互いに同期します。SHARE_CLKピンをバスで互いに接続すると、位相を同期させて開始できます。前述した「電源投入と初期化」セクションの説明を参照してください。すべての起動状態が十分であることを確認する最後のデバイスが、すべての位相の電源シーケンシングの開始を制御します。

LTC3882のエラーアンプは出力インピーダンスが低いので、PolyPhaseアプリケーションは、位相が1つだけのエラーアンプをマスタとして使用します。各スレーブ・チャネルのFBピンはVDD33に配線する必要があり、各スレーブ位相のCOMPピンはマスタのエラーアンプCOMP出力に接続する必要があります。これにより、スレーブのエラーアンプがディスエーブルされ、PolyPhase出力レールの電圧制御およびループ安定化が1点で実現されます。

PolyPhase負荷シェアリングの場合、LTC3882は補助の電流シェアリング・ループも内蔵しています。戻って図1を参照すると、各スレーブ位相の瞬時電流は電流アンプCAによって検

出され、IAVGピンと比較されます。各位相のIAVGピンとIAVG_

GNDピンは相互に配線され、IAVGとIAVG_GNDの間の小容量コンデンサ(50pF~200pF)には、マスタ位相出力電流の平均値に相当する電圧が保持されます。この平均の差と瞬時の相電流が積分されます。各スレーブ位相のインテグレータSの出力は、その後マスタのエラーアンプのCOMP出力と値が比例するように合計され、デューティ・サイクルの調整とその位相の電流寄与分のバランス調整が行われます。その他のハードウェア構成要件やデジタル・プログラミング要件は、PolyPhase

システムに当てはまります。LTC3882によるPolyPhaseレール構築の詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

能動電圧ポジショニングLTC3882では、PMBusコマンドMFR_VOUT_AVPにより、負荷勾配を設定できます。ISENSEピンで測定されたインダクタ電流は、エラーアンプの正の入力で電圧リファレンスから減算された電圧に変換されます。最終的な負荷勾配は、インダクタ電流の検出素子と、PMBusコマンドMFR_VOUT_AVPで設定されるビットによって規定されます。MFR_VOUT_AVPの値を0.0%より大きい値に設定すると、そのチャネルの出力サーボ・モードは自動的にディスエーブルになります。

入力電源のモニタ入力電源電圧はLTC3882のVINSNSピンで検出されます。低電圧レベル、過電圧レベル、オンとオフの有効なレベルをVINに対してプログラムできます。入力電源しきい値のプログラミングの詳細については、後述する「PMBusコマンドの詳細」セクションを参照してください。さらに、遠隔測定A/Dコンバータは、GNDを基準にしたVINSNSの電圧をモニタします。変換結果はPMBusコマンドREAD_VINによって返されます。

出力電圧の検出とモニタ2つのPWMチャネルでは、離れた場所にある負荷電圧をVSENSEピンによって差動で検出できます。チャネル1出力検出ピンVSENSE1

–は、内部でGND(露出パッド)に短絡されています。遠隔測定A/Dコンバータは完全に差動なので、チャネル0および1の出力電圧の測定をそれぞれVSENSE0

±およびVSENSE1

±で行います。変換結果はPMBusコマンドREAD_

VOUTによって返されます。

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動作出力電流の検出とモニタ2つのチャネルでは、インダクタのDCRか、またはISENSEピン間にインダクタと直列に接続した抵抗のいずれかを使用して、インダクタ電流を差動で検出できます。1つのチャネルのISENSEピンがLTC3882のモニタA/Dコンバータの差動入力に多重化される場合、これらの入力の入力範囲は約±128mV

であり、ノイズフロアは7μVRMSです。ピーク・トゥ・ピーク・ノイズは約46.5μVです。内部A/Dコンバータのアンチエイリアシング・フィルタおよび変換レートは、ISENSE差動電圧の平均読み取り値を生成します。得られる値は、PMBusコマンドREAD_IOUTによって返されます。インダクタのDCRまたはディスクリート抵抗を使用した出力電流検出の詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

外部および内部の温度検出外部温度は、ダイオード接続したPNPトランジスタ(MMBT3906など)をチップから離れた場所に配置することで、最も的確に測定できます。PNPトランジスタのエミッタ端子はTSNSピンに接続し、ベース端子とコレクタ端子はケルビン接続を使用してLTC3882のGNDピンに戻す必要があります。異なる2つの電流(公称2μAおよび32μA)がダイオードに流れ、内部の16ビット・モニタA/Dコンバータで行われるΔVBE測定により温度が計算されます。

LTC3882は、VBEベースの直接の外部温度測定もサポートしています。この場合、ダイオードまたはダイオード回路網は特定の電流および温度で特定の電圧に調整されます。一般に、この方法ではΔVBE測定と同程度に正確な結果は得られません。これら2つの外部温度検出構成のためのLTC3882のプログラミングに関する追加情報については、「PMBusコマンドの詳細」セクションのMFR_PWM_MODE_LTC3882を参照してください。

温度の計算結果は、PMBusのREAD_TEMPERATURE_1コマンドによって返されます。外部温度検出素子の適切なレイアウトと、温度計算結果の精度を向上するために使用できるPMBusコマンドの詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

READ_TEMPERATURE_2コマンドは、内蔵のダイオードとΔVBE測定および計算を使用して、LTC3882の内部接合部温度を返します。

抵抗構成ピン6つの入力ピンを使用し、選択した1%精度の抵抗をVDD25

とGNDの間に対象ピンへの分割器として配置することにより、重要な動作パラメータを構成することができます。対象ピンは、ASEL0、ASEL1、VOUT0_CFG、VOUT1_CFG、FREQ_CFG、およびPHAS_CFGです。これらのピンのいずれかを開放状態のままにした場合は、対応するEEPROMコマンドに格納された値が使用されます。抵抗構成ピンが測定されるのは、電源投入時と、RESTORE_USER_ALLコマンドまたはMFR_

RESETコマンドの実行時だけです。MFR_CONFIG_ALL_

LTC3882コマンドのビット6をEEPROMに設定した場合、ASELn以外のすべての抵抗入力は無視されます。PMBusの規定により、ピンで設定されたすべてのパラメータは、デジタル・インタフェースからのコマンドによって随時無効にすることができます。

ASELnピンの設定は、アプリケーションの表11に記載されています。これらのピンを使用して、LTC3882のデバイス・アドレス全体を選択することができます。ASEL0は、開放のままにしない限り、LTC3882のデバイス・アドレスの下位4ビットを必ず設定します。ASEL1を使用して、最上位の3ビットを設定できます。アドレスのどの部分も、EEPROM内にあるMFR_

ADDRESSの値から取り出すことができます。両方のピンを開放状態のままにすると、EEPROMに格納されている7ビットのMFR_ADDRESS値は、すべてデバイス・アドレスを決定するために使用されます。LTC3882は、7ビットのグローバル・アドレス(0x5Aおよび0x5B)に必ず応答します。MFR_ADDRESS

はこれらの値のどちらにも設定しないでください。

VOUTn_CFGピンの設定は、アプリケーションの表8に記載されています。これらのピンでは、関連チャネルの出力電圧が選択されます。

抵抗構成ピンを使用して出力電圧を決定している場合、以下のパラメータは設定出力電圧のパーセンテージとしても設定されます。

• VOUT_OV_FAULT_LIMIT:+10%

• VOUT_OV_WARN_LIMIT:+7.5%

• VOUT_MAX:+7.5%

• VOUT_MARGIN_HIGH:+5%

• VOUT_MARGIN_LOW:–5%

• VOUT_UV_WARN_LIMIT:–6.5%

• VOUT_UV_FAULT_LIMIT:–7%

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LTC3882

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動作FREQ_CFGピンの設定は、アプリケーションの表9に記載されています。このピンは、以下の条件(開放状態のままである、GNDに短絡されている、EEPROMの設定によって無視される)のいずれにも該当しない場合、内部発振器のスイッチング周波数を選択し、SYNC出力をイネーブルします。

PHAS_CFGピンの設定は、表11に記載されています。このピンは、選択されているクロック信号源と2つのチャネルの間の位相関係を選択します。

CRCを備えた内部EEPROM

LTC3882は、ユーザー構成設定とフォルト・ログの情報を格納するEEPROMを内蔵しています。ユーザー空間およびフォルト・ログ・ページに関するEEPROMの耐久性とデータ保持能力は、「絶対最大定格」および「電気的特性」の表に規定されています。LTC3882のEEPROMには、内部冗長性のある製造時調整部も組み込まれています。

内蔵のEEPROM全体の完全性は、パワーオン・リセット後またはRESTORE_USER_ALLコマンドの実行後など、EEPROMのデータを読み取るたびに、CRC計算によりチェックされます。CRCエラーが発生すると、STATUS_BYTEコマンドおよびSTATUS_WORDコマンド内のCMLビットが設定され、STATUS_MFR_SPECIFICコマンド内のEEPROM CRC

Errorビットが設定され、さらにALERTピンとRUNピンが“L”に(PWMチャネルがオフに)なります。その時点で、デバイスは特別なアドレス0x7Cでのみ応答するようになります。このアドレスは、無効なCRCが検出された後にのみ有効になります。デバイスはグローバル・アドレス0x5Aおよび0x5Bでも応答しますが、CRCの問題から回復させようとするときにこれらのアドレスを使用することは推奨しません。無効のCRCを報告するデバイスのいずれかのPWMチャネルに関連した電源レールは、問題が解決するまですべて無効のままにする必要があります。

リニアテクノロジーでは、ダイ温度が85°Cより高いときはEEPROMに書き込まないことを推奨します。内部ダイ温度が130 °Cを超えると、RESTORE_USER_ALLおよびMFR_

RESET以外のEEPROM動作はすべて無効になります。ダイ温度が125°Cより低くなるまで、EEPROMの完全な動作が再度可能になることはありません。動作温度の上昇による保持特性の低下を予測する式については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

LTC3882がやはりサポートしている、EEPROMの一括プログラミングを含む効率的なシステム内EEPROMプログラミング

の詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照するか、弊社にご連絡ください。

フォルト検出LTC3882には、フォルトおよび警告の検出、報告、処理を行うさまざまな仕組みが用意されています。フォルトまたは警告の検出機能には、次のようなものがあります。

• 入力低電圧 /過電圧

• 出力低電圧 /過電圧

• 出力過電流(ピークおよび平均)

• 内部および外部の過熱と外部の低温

• CMLフォルト(通信、メモリ、ロジック)

• 双方向のGPIOピンを介した外部フォルト検出

報告については、ステータス・コマンド(レジスタ)およびALERTピンの機能に関する以下のセクションで説明します。フォルトを処理メカニズムには、必ず実行されるハードワイヤードの低水準PWM安全応答、および高水準のプログラム可能なイベント管理が含まれます。どちらのタイプも以下のセクションで説明されています。

入力電源フォルト入力の低電圧制限値および過電圧制限値は、多重化モニタA/D変換により決定されます。したがって、入力UV/OVの応答は、A/Dコンバータの標準的な100msの変換サイクルまでに必然的にデグリッチされます。入力電源フォルトに対するハードワイヤードの低水準PWM応答はありません。

VOUTフォルトに対するハードワイヤードPWM応答VOUTの低電圧(UV)フォルトおよび過電圧(OV)フォルトは、スーパーバイザ・コンパレータによって検出されます。OVフォルトとUVフォルトの制限値は、次の3つの方法で設定できます。

• 抵抗構成ピンを使用している場合はVOUTのパーセンテージとして

• 格納されているEEPROM値から

• PMBusコマンドによって

出力過電圧コンパレータは、出力でのトランジェント・オーバーシュートならびに長時間の過電圧からデバイスを保護します。出力OVフォルトが検出されると、過電圧状態が解消されるまでか、ほとんどのPWM制御プロトコルでは逆方向の過

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LTC3882

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動作電流が検出されるまで、該当チャネルの上側MOSFETはオフになるよう命令され、下側MOSFETはオンになるよう命令されます。以下のIOUT フォルトを参照してください。

対象チャネルがオフになるよう命令されている場合、または以下のすべての基準が満たされるまで、UVフォルトと警告はマスクされます。

• TON_DELAYが経過した

• TON_RISEのランプが完了した

• TON_MAX_FAULT_LIMITに到達した

• IOUT_OC_FAULT_LIMITに到達しなかった

• TOFF_FALLは進行中ではない

出力UV警告は多重化モニタA/D変換によって決定されます。LTC3882には出力UVフォルトまたは警告に対するハードワイヤードPWM応答はありません。

パワーグッド表示LTC3882のマスタ位相は、プログラムされたUVおよびOVフォルト制限値に基づいて、STATUS_WORDでパワーグッドを示します。位相が実行可能な状態にあり、VOUTがUVフォルト制限値とOVフォルト制限値の間にある限り、パワーグッドが示されます。スレーブ位相は、いったんイネーブルされるとSTATUS_

WORDでパワーグッドを示します。ただし、マスタのエラーアンプ・フォルトが検出され、バスで接続されたCOMPの電圧が高すぎるように見えることを示している場合を除きます。

IOUTフォルトに対するハードワイヤードPWM応答LTC3882は、ISENSEピン両端の電圧を基にIOUTの平均値を測定し、検出抵抗またはDCRの値と関連の温度係数を考慮に入れます。どちらもPMBusコマンドまたはEEPROMの値によって得られます。

チャネルの瞬時電流検出値がその許容最大値に達すると、出力過電流(OC)フォルト状態が各PWM出力のスーパーバイザ・コンパレータによって検出されます。詳細については、PMBusコマンドIOUT_OC_FAULT_LIMITを参照してください。OCフォルトが検出されると、コントローラは上側FETを直ちにディスエーブルし、下側FETはそのPWMサイクルの残りの間オンするよう通常は命令されます。

CCMで動作するようにプログラムした場合は、LTC3882

も、逆方向の過電流(ROC)フォルトを検出するために負のIOUT_OC_FAULT_LIMITを使用します。ROCフォルトが発

生すると、コントローラは上側と下側の両方のFETを直ちにディスエーブルします。ただし、該当チャネルのENピンが、選択されたスリーステートPWM出力プロトコルによって“H”に接続された場合を除きます。

OCフォルトとROCフォルトは両方とも該当チャネルのIOUT_

OC_FAULT_RESPONSEによって処理されます。どちらのハードウェア応答も、パルスの切り捨てまたは飛び越しを使用する電流制限動作が得られます。LTC3882はリーディング・エッジ変調を使用するので、平均位相のずれがフォルト発生チャネルでは0°に近づき、入力リップル電流が増加します。

出力OC警告は多重化モニタA/D変換によって決定されます。出力OC警告が発生した場合、LTC3882にはハードワイヤードPWM応答はありません。

温度フォルトに対するハードワイヤードPWM応答モニタA/Dコンバータによって測定される内部温度センサは、EEPROMなど他のICを損傷から保護します。ダイ温度が130°Cより高くなると、LTC3882は、RESTORE_USER_ALL

およびMFR_RESET以外のすべてのEEPROM関連コマンドに対してNACKを返し、無効なコマンド/サポート対象外コマンドに対するCMLフォルトを出力します。ダイ温度が125°Cより下がると、正常なEEPROMアクセスが再度可能になります。ダイ温度が160°Cを超えると、デバイスはPWM出力をすべて停止し、150°Cより低くなるまで停止したままです。内部温度フォルト制限値は調整できません。85°Cを超えるダイ温度ではEEPROMに書き込まないことを強く推奨します。内部EEPROMの使用に関するその他の重要な温度制限については、「絶対最大定格」を参照してください。

外部温度センサも内蔵のA/Dコンバータでモニタできます。検出された外部温度フォルトまたは警告に対するハードワイヤードPWM応答はありません。

タイミング・フォルトに対するハードワイヤードPWM応答タイミング・フォルトに対するハードワイヤードPWM応答はありません。

TON_MAX_FAULT_LIMITは、起動時にVOUTが立ち上がり、安定するまでに許される時間です。TON_MAX_FAULT_

LIMITタイマ(分解能は10µs)は、TON_DELAYが経過し、ソフトスタート・シーケンスが開始されると始動します。規定の時間内にVOUT_UV_FAULT_LIMITに達しない場合またはOCが解消されない場合は、フォルト応答はTON_MAX_

FAULT_RESPONSEの値によって決まります。

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動作内蔵のウォッチドッグ回路は、SHARE_CLKが64µsより長い時間“L”のままかどうかを検出します。デバイスは、その後SHARE_CLKを120ms間“L”状態に能動的に維持し、この共用制御回路に接続されているすべてのデバイスが観測するRETRY_DELAYイベントが最小限で済むようにします。LTC3882は、MFR_COMMONのSHARE_CLK_LOWビットをセットして、このフォルト状態を示します。

外部フォルトGPIOnピンを介してICに伝播する外部フォルトに対するハードウェア・レベルの応答はありません

フォルト処理「PMBusコマンドの詳細」セクションで後述するように、より高いレベルの入出力フォルト・イベント処理(応答)をプログラムすることができます。大半のフォルトでは、LTC3882は3つの方法(無視、自律的回復(一時中断)、ラッチオフ)のいずれかで応答を管理できます。フォルトを無視するようにプログラムした場合、デバイスは、前述したハードウェア・レベルの応答を上回る追加の処置を行いません。

自律的回復の場合、MFR_RETRY_DELAYの間隔経過後、フォルト状態が存在しないときは、新しいソフトスタートが試行されます。MFR_RETRY_DELAYは、120ms~83秒の範囲内で、1ms刻みで設定できます。フォルトが解消しない場合、コントローラはMFR_RETRY_DELAYコマンドによって指定された間隔で再試行し続けます。これにより、電源の急な入れ直しが繰り返し行われることによって外付けのレギュレータ部品が損傷するのを防止します。

ラッチオフ・フォルト応答に対しては、再試行は行われません。ラッチオフ状態では、エネルギーの負荷への伝達をできるだけ素早く遮断するため、外付けMOSFETのゲート・ドライバが直ちにディスエーブルされます。チャネルがオフの後にオンになるよう命令されるまでか、デバイスの電源が入れ直されるまで、出力はディスエーブル状態のままです。PWMチャネルのプログラム済みの構成によっては、PWMチャネルのオフとオンを命令するのにソフトウェアやハードウェアの介在が必要になる場合があります。

RUNピンを制御側の任意の外部アプリケーション回路によって解放して、該当チャネルをラッチオフ状態から再起動する必要があります。所定のチャネルのRUNピン電圧が上昇するので、関連の内部フォルト表示は自動的にクリアされます。LTC3882は、1チャネルのRUN電圧だけに基づいて両方の

出力のフォルトをクリアするようプログラムすることもできます。MFR_CONFIG_ALL_LTC3882コマンドを参照してください。PMBusコマンドCLEAR_FAULTSを使用して、PWMチャネルの状態と関係なく、すべてのフォルト・ビットを随時クリアすることもできます。

一部の内部生成フォルトの処理は、デジタル方式でデグリッチできます。表12を参照してください。GPIOnピンを使用してデバイスに伝播した外部フォルトはデグリッチされません。GPIO機能については、後述のセクションを参照してください。

ステータス・レジスタおよびALERTのマスキング図2はPMBusコマンドでアクセス可能なLTC3882内部のステータス・レジスタをまとめたものです。さまざまなフォルト、警告、およびその他の重要な動作状態の表示がこれらに含まれます。ここに示すように、STATUS_BYTEコマンドとSTATUS_

WORDコマンドも、他のステータス・レジスタの内容を示します。具体的な情報については、「PMBusコマンドの詳細」を参照してください。

STATUS_BYTE内に上記のいずれも存在しない場合は、STATUS_WORDの最上位ニブルの1ビット以上も設定されていることを示します。

一般に、アサートされたビットがSTATUS_xレジスタにある場合も、ALERTピンは“L”になります。ALERTは、いったん設定されると、次のいずれかが生じるまで“L”のままです。

• CLEAR_FAULTS、RESTORE_USER_ALL、またはMFR_

RESETコマンドが発行される

• 関連のステータス・ビットに1が書き込まれる

• フォルト発生チャネルに対してオフ命令およびオンへの復帰命令が適切に行われる

• LTC3882がPMBusアラート応答アドレス(ARA)時にそのアドレスを正常に送信する

• デバイスの電源が入れ直される

いくつかの例外を除き、SMBALERT_MASKコマンドを使用することにより、LTC3882がこれらのレジスタ内のビットにビット単位でALERTをアサートするのを防止できます。これらのマスク設定はステータス・ビット自体と同じ方法でSTATUS_

WORDとSTATUS_BYTEにプロモートされます。たとえば、チャネル0のSTATUS_VOUT内のすべてのビットに対してALERTがマスクされる場合、ALERTは実質的にPAGE 0のSTATUS_WORD内のVOUTビットに対してマスクされます。

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図2.LTC3882のステータス・レジスタのまとめ

(PAGED)

MFR_PADS_LTC3882

1514131211109876543210

Channel 1 is SlaveChannel 0 is Slave(reads 0)(reads 0)Invalid ADC Result(s)SYNC Output Disabled ExternallyChannel 1 is POWER_GOODChannel 0 is POWER_GOODLTC3882 Forcing RUN1 LowLTC3882 Forcing RUN0 LowRUN1 Pin StateRUN0 Pin StateLTC3882 Forcing GPIO1 LowLTC3882 Forcing GPIO0 LowGPIO1 Pin StateGPIO0 Pin State

STATUS_MFR_SPECIFIC

76543210

(PAGED)

3882 F02

STATUS_INPUT

76543210

STATUS_WORD

STATUS_BYTE

76543210

(PAGED)

MFR_COMMON

76543210

Chip Not Driving ALERT LowChip Not BusyInternal Calculations Not PendingOutput Not In TransitionEEPROM Initialized(reads 0)SHARE_CLK_LOWWP Pin High

STATUS_TEMPERATURE

76543210

STATUS_CML

76543210

*IF THE CHANNEL IS CONFIGURED AS A SLAVE AS INDICATED BY MFR_PADS_LTC3882[15:14], VOUT_OV FAULT INDICATES A DETECTED MASTER ERROR AMPLIFIER FAULT (COMP VOLTAGE TOO HIGH). NO OTHER BITS IN STATUS_VOUT ARE ACTIVE ON SLAVE CHANNELS

STATUS_VOUT*

76543210

(PAGED)

STATUS_IOUT

76543210

(PAGED)

MASKABLEDESCRIPTION

General Fault or Warning EventGeneral Non-Maskable EventDynamicStatus Derived from Other Bits

YesNoNoNo

GENERATES ALERT

YesYesNo

Not Directly

BIT CLEARABLE

YesYesNoNo

VOUT_OV FaultVOUT_OV WarningVOUT_UV WarningVOUT_UV FaultVOUT_MAX WarningTON_MAX FaultTOFF_MAX Warning(reads 0)

IOUT_OC Fault(reads 0)IOUT_OC Warning(reads 0)(reads 0)(reads 0)(reads 0)(reads 0)

OT FaultOT Warning(reads 0)UT Fault(reads 0)(reads 0)(reads 0)(reads 0)

Invalid/Unsupported CommandInvalid/Unsupported DataPacket Error Check FailedMemory Fault DetectedProcessor Fault Detected(reads 0)Other Communication FaultOther Memory or Logic Fault

Internal Temperature FaultInternal Temperature WarningEEPROM CRC ErrorInternal PLL UnlockedFault Log Present(reads 0)VOUT Short CycledGPIO Low

VIN_OV Fault(reads 0)VIN_UV Warning(reads 0)Unit Off for Insuffcient VIN(reads 0)(reads 0)(reads 0)

15141312111098

VOUTIOUTINPUTMFR_SPECIFICPOWER_GOOD#(reads 0)(reads 0)(reads 0)

BUSYOFFVOUT_OVIOUT_OC(reads 0)TEMPERATURECMLNONE OF THE ABOVE

動作

STATUS_BYTEにBUSYビットがある場合も、ALERTが“L”にアサートされ、マスクすることはできません。このビットは、内部動作とPMBus通信の間の相互作用の結果としてセットできます。このフォルトが生じるのは、1チャネルまたは両方のチャネルがイネーブルされている場合には安全に実行できないコマンドを受け取った場合です。「アプリケーション情報」で説明しているように、BUSYフォルトはいくつかのコマンドを実行する前にMFR_COMMONをポーリングすれば回避できます。

MFR_COMMONおよびMFR_PADS_LTC3882に含まれている状態情報を使用して、前に示したようにSTATUS_BYTEまたはSTATUS_WORDの内容を明示することができますが、これらのレジスタの内容はALERTピンの状態には影響せず、STATUS_BYTEまたはSTATUS_WORD内のビットには直接影響しない場合があります。

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動作GPIOピンへのマッピング・フォルトLTC3882は、MFR_GPIO_PROPAGATE_LTC3882コマンドを使用して、さまざまなフォルト・インジケータをそれぞれのGPIOピンに割り当てることができます。

チャネル間のフォルト依存関係を構築して通信できるようにするには、GPIOピンを相互に接続します。内部フォルトが発生すると、1つ以上のチャネルが構成され、バスで接続されたGPIOピンは“L”になります。その後、すべてのチャネルは、バスで接続されたGPIOピンが“L”になるとシャットダウンするように構成されます(MFR_GPIO_RESPONSEを0xc0に設定)。ラッチオフがフォルト発生チャネルでの設定応答である場合、GPIOピンは次のいずれかが生じるまで“L”のままです。

• CLEAR_FAULTS、RESTORE_USER_ALL、またはMFR_

RESETが発行される

• 関連のステータス・ビットに1が書き込まれる

• フォルト発生チャネルに対してオフ命令およびオンへの復帰命令が適切に行われる

• デバイスの電源が入れ直される

自律的グループの再試行では、再試行間隔の経過後、フォルト発生チャネルがGPIOピンを解放するよう構成され、当初のフォルトは解消されたものとみなします。その後、グループ内のすべてのチャネルがソフトスタート・シーケンスを開始します。

GPIOのその他の用途GPIOピンには、外部クローバ・デバイスのドライバ、過熱アラート、過電圧アラート、マイクロコントローラにステータス・コマンドのポーリングを促す割り込み要因などの用途もあります。GPIOピンは、すぐに応答が必要なコントローラ外部のフォルトを検出するための入力として構成することができます。GPIOnピンを使用してデバイスに伝播した外部フォルトはデグリッチされません。

GPIOピンは、パワーグッド・インジケータ出力として機能することもできます。マスタ位相では、これにより、コントローラの出力が目的のレギュレーション制限範囲内であることを示します。「電圧ベースの出力シーケンシング」セクションで前述したように、GPIOピンにより、連結イベントを介して起動を制御することもできます。

追加の詳細については、MFR_GPIO_PROPAGATEコマンドを参照してください。

フォルト・ログ記録LTC3882にはフォルト・ログ記録の機能があります。通常動作時に、ログ・データは内部RAMで絶えず更新されます。いずれかのPWMコントローラをディスエーブルするフォルトが発生すると、内部メモリへの記録が停止し、MFR_FAULT_LOG

コマンドによってフォルト・ログ情報をRAMから入手できるようになり、RAMのログの内容がEEPROMにコピーされます。EEPROMのフォルト・ログ記録はダイ温度が85°Cより高い場合でも可能ですが、10年間の保持は保証されません。ダイ温度が130°Cを超えると、EEPROMフォルト・ログ記録は温度が125°Cより低くなるまで遅れます。疑似フォルト・ログの生成を防止するため、ログが消去される前に、ログの生成源であるフォルトを完全に解消しておく必要があります。GPIOnピンを介してデバイスに伝播するフォルトがフォルト・ログ記録イベントを引き起こすことはありません。

LTC3882は電源投入時にEEPROMを検査して、有効なフォルト・ログがないことを確認します。有効なフォルト・ログが検出された場合は、PMBusコマンドSTATUS_MFR_

SPECIFICの「有効なフォルト・ログ」ビットが設定されます。LTC3882がCLEAR_FAULTSコマンドを受け取るまで、追加のフォルト・ログ記録はディスエーブルされます。STATUS_

CMLの「メモリ・フォルトの検出」ビットも設定されている場合は、格納されたフォルト・ログが部分的になっています。1つ以上のイベント・レコードのデータが不完全であるか正しくない場合があるので、すべてのフォルトが解消されたら、MFR_CLEAR_FAULT_LOGコマンドを発行して、追加のログ記録機能を完全に有効にすることも必要です。

MFR_FAULT_LOGコマンドは、147バイトの固定長を持つブロック読み出しプロトコルを使用します。フォルト・ログが存在しない場合、LTC3882は、0のブロック・バイト・カウントを返します。

フォルト・ログの内容を表1~表4に示します。データ形式の説明については表6を参照してください。各イベント・レコードは、すべての多重化モニタA/Dコンバータ入力および関連の状態により、1つの完全な変換サイクルを表わします。最新の6つのイベント・レコードが、内部メモリ内に新しい順に保持されます。フォルト・ログが生成されると、現在のA/Dコンバータ入力サイクルは完了し、フォルト発生時点で変換中のA/Dコンバータ入力は、ログのヘッダ・レコードに記録されます。

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動作

表1.LTC3882フォルト・ログの内容レコード・タイプ 開始バイト 終了バイト 注釈ヘッダ情報 0 26 表2を参照してください。フォルト・イベント・レコード 27 46 このイベント・レコード時にどこかでフォルトが発生した可能性があります。

表2のバイト4と表3および表4のすべてを参照してください。イベント・レコードN-1 47 66 最後の完全な周期的データはフォルトが検出される前に読み込まれました。イベント・レコードN-2 67 86 より古いデータ・レコード…イベント・レコードN-3 87 106

イベント・レコードN-4 107 126

イベント・レコードN-5 127 146 記録された最も古いデータ。

表2.フォルト・ログのヘッダ情報レコード ビット 形式 ブロック・バイト・カウント 詳細フォルト・ログの前書き [7:0] ASC 0 部分的なフォルト・ログまたは完全なフォルト・ログが存在する場

合、バイト0で始まるLTxxを返します。ワードxxはデバイスごとに変えることができる工場識別子です。[7:0] 1

[15:8] Reg 2

[7:0] 3

フォルト発生源 [7:0] Reg 4 表3を参照してください。MFR_REAL_TIME [7:0] Reg 5 フォルト発生時の48ビット共有クロック・カウンタの値(分解能

200µs)。[15:8] 6

[23:16] 7

[31:24] 8

[39:32] 9

[47:40] 10

MFR_VOUT_PEAK (PAGE 0) [15:8] L16 11 最後の電源投入以来またはCLEAR_PEAKSコマンド以来のチャネル0でのピークREAD_VOUT。[7:0] 12

MFR_VOUT_PEAK (PAGE 1) [15:8] L16 13 最後の電源投入以来またはCLEAR_PEAKSコマンド以来のチャネル1でのピークREAD_VOUT。[7:0] 14

MFR_IOUT_PEAK (PAGE 0) [15:8] L11 15 最後の電源投入以来またはCLEAR_PEAKSコマンド以来のチャネル0でのピークREAD_IOUT。[7:0] 16

MFR_IOUT_PEAK (PAGE 1) [15:8] L11 17 最後の電源投入以来またはCLEAR_PEAKSコマンド以来のチャネル1でのピークREAD_IOUT。[7:0] 18

MFR_VIN_PEAK [15:8] L11 19 最後の電源投入以来またはCLEAR_PEAKSコマンド以来のチャネル0でのピークREAD_VIN。[7:0] 20

READ_TEMPERATURE1 (PAGE 0) [15:8] L11 21 最後のイベント発生時の外部温度センサ0。[7:0] 22

READ_TEMPERATURE1 (PAGE 1) [15:8] L11 23 最後のイベント発生時の外部温度センサ1。[7:0] 24

READ_TEMPERATURE2 [15:8] L11 25 最後のイベント発生時の内部温度センサ。[7:0] 26

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LTC3882

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動作

表3.フォルト発生源の値フォルト発生源の値 フォルト・ログの原因 チャネル

0x00 TON_MAX 0

0x01 VOUT_OV

0x02 VOUT_UV

0x03 IOUT_OC

0x05 過熱0x06 低温0x07 VIN_OV

0x0A 内部温度0x10 TON_MAX 1

0x11 VOUT_OV

0x12 VOUT_UV

0x13 IOUT_OC

0x15 過熱0x16 低温0x17 VIN_OV

0x1A 内部温度0xFF MFR_FAULT_LOG_STORE

表4.フォルト・ログのイベント・レコードデータ ビット 形式 レコード・バイト・インデックスREAD_VOUT (PAGE 0) [15:8] L16 0

[7:0] 1

READ_VOUT (PAGE 1) [15:8] L16 2

[7:0] 3

READ_IOUT (PAGE 0) [15:8] L11 4

[7:0] 5

READ_IOUT (PAGE 1) [15:8] L11 6

[7:0] 7

READ_VIN [15:8] L11 8

[7:0] 9

(不使用) [15:8] L11 10

[7:0] 11

STATUS_VOUT (PAGE 0) [7:0] Reg 12

STATUS_VOUT (PAGE 1) [7:0] Reg 13

STATUS_WORD (PAGE 0) [15:8] Reg 14

[7:0] 15

STATUS_WORD (PAGE 1) [15:8] Reg 16

[7:0] 17

STATUS_MFR_SPECIFIC (PAGE 0) [7:0] Reg 18

STATUS_MFR_SPECIFIC (PAGE 1) [7:0] Reg 19

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LTC3882

293882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

動作

工場出荷時のデフォルト動作LTC3882は、カスタム・プログラミングが要求されていない場合、デフォルトの構成値を不揮発性メモリに格納した状態で工場から出荷されます。これらのコマンド値は、デバイスが初期化されると揮発性RAMに読み込まれます。PMBusコマンドを受け取る前に、在庫品のLTC3882は工場出荷時のデフォルト・モードで動作します。STORE_USER_ ALLコマンドが実行されると、不揮発性メモリの内容は内部RAMからのアク

ティブなコマンド値と置き換えられ、この値によって工場出荷時のデフォルトは恒久的に上書きされます。抵抗構成ピンをすべて開放状態のままにした場合のLTC3882の工場出荷時デフォルト動作設定を表5にまとめて示します。これらのデフォルトにより、太字テキストで表に記載されているパラメータは構成抵抗プログラミングによって無効にすることができます。表5には警告の制限値を示しています。理由は、これらの制限値を超えると、PMBusインタフェースを使用していない場合でもALERTピンがアサートされるからです。

表5.工場出荷時のデフォルト動作のまとめパラメータ* デフォルト設定 単位PMBusアドレス チャネル0へのすべての書き込みがアドレス0x4Fで有効(PECなし)。 –動作 RUNピン制御およびソフトオフを設定してOPERATIONをイネーブル。 –入力電圧オフしきい値 6.0 V入力電圧UV警告制限値 6.3 V入力電圧オンしきい値 6.5 V入力電圧OVフォルト制限値 15.5 V入力電圧OVフォルト応答 ラッチオフ。 –ソフトスタート時間 8(遅延なし) ms最大起動時間(TMAX) 10 msTMAXフォルト応答 350msごとに再試行。 –出力電圧UVフォルト/警告制限値 0.900/0.925 V出力電圧UVフォルト応答 350msごとに再試行。 –出力電圧 1.000 V能動電圧ポジショニング ディスエーブル状態。 –出力電圧OV警告 /フォルト制限値 1.075/1.100 V出力電圧OVフォルト応答 350msごとに再試行。 –シャットダウン 8msのソフトオフ。 –出力電流検出素子 0.63mΩ(温度係数は3930ppm/°C)。 –出力電流OC警告 /フォルト制限値 20/29.75 A出力電流OCフォルト応答 無視 –PWMスイッチング・モード 連続的なインダクタ電流のみ。 –PWM制御プロトコル スリーステートPWM。 –PWMスイッチング周波数 500 kHzチャネル0/1の位相 0/180 度(°)内部過熱警告 /フォルト制限値 130/160 °C内部過熱応答 警告:EEPROMをディスエーブル、フォルト:PWMをディスエーブル。 –外部低温フォルト制限値 –40 °C外部低温フォルト応答 350msごとに再試行。 –外部過熱警告 /フォルト制限値 85/100 °C外部過熱フォルト応答 350msごとに再試行。 –GPIO 以下のフォルトの場合は“L”をアサート:VOUT UVまたはOV、VIN OV、外部または内部OT、

外部UT、TON_MAX、または出力短絡サイクル–

ALERTのマスキング ALERTはPLLロックが外れた場合と外部GPIO入力が失われた場合にマスクされる。 –*太字の項目は外付けの構成抵抗により変更できる

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LTC3882

303882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

動作

シリアル・インタフェースLTC3882は、10kHz~400kHzの間の任意の周波数で動作できるPMBus準拠のシリアル・インタフェースを備えています。LTC3882は、標準のPMBusプロトコルを使用して、ホスト(マスタ)と双方向通信を行うバス・スレーブ・デバイスです。関連する「電気的特性」の表の項目に加えて、本書で既出の「タイミング図」により、SDAとSCLのバス信号のタイミング関係を規定しています。バスが使用中でない場合は、SDAおよびSCLを“H”にする必要があります。これらのラインには外付けのプルアップ抵抗または電流源が必要です。

PMBusはSMBus規格を徐々に拡張したもので、2線式のI2C

インタフェースより堅牢な動作を示します。プロトコル層を加えて相互運用性を向上し、再利用を促進することの他に、PMBusは、システム信頼性確保のためのバスのタイムアウト回復、データ保全性を保証するためのオプションのパケット・エラー検査、およびシステムのフォルト管理のための周辺ハードウェア・アラートをサポートします。通常、I2Cバスのマスタとして機能できるプログラム可能デバイスは、ハードウェアにわずかな変更を加えるか、まったく変更することなくPMBus管理用に構成できます。ただし、必ずしもすべてのI2Cコントローラが、PMBusの読み取りに必要な反復始動(再始動)をサポートしているわけではありません。

PMBusで適用されたSMBus規格に対する軽微な拡張および例外の説明については、『PMBus Specification Part I

Revision 1.2』の第5節「Transport」を参照してください。

SMBusとI2Cの相違点の説明については、『System Management

Bus (SMBus) Specification Version 2.0』のAppendix B「Differences

Between SMBus and I2C」を参照してください。

最新の『PMBus Power System Management Protocol Specification』の「Part I」を参照して、LTC3882がPMBusシステムのインタフェースとなる仕組みを理解することをお勧めします。この仕様は、http://www.pmbus.org/specs.htmlに掲載されています。

LTC3882は、SMBusとPMBusの規格に規定されている以下の標準シリアル・インタフェース・プロトコルを使用します。

• クイック・コマンド

• バイト送信

• バイト書き込み

• ワード書き込み

• バイト読み出し

• ワード読み出し

• ブロック読み出し

• ブロック書き込み – ブロック読み出しプロセス呼び出し

• アラート応答アドレス

LTC3882は、どのような環境でもクイック・コマンドのPECを必要としません。LTC3882は、PMBus仕様Part I、セクション5.2.3で要求されるようなグループ・コマンド・プロトコル(GCP)もサポートします。GCPは1回の連続送信で複数のPMBus

デバイスへコマンドを送信するために使用します。STATUS_

BYTEコマンドなど、受信側のデバイスがデータを使って応答することが必要なコマンドとはGCPを組み合わせないでください。GCPを使用する場合の追加の詳細については、PMBus

仕様のPart Iを参照してください。

LTC3882のすべてのメッセージ送信タイプは、パケット・エラー検査に対応します。後述する「シリアル通信エラー」のセクションでは、パケット・エラー検査に関する詳細を説明します。

これらのプロトコルを図5~図20に示します。図3はプロトコル図の凡例を示します。すべてのプロトコル要素がどのデータ・パケットにも存在するとは限りません。たとえば、すべてのパケットがパケット・エラー・コードを組み込むよう要求されるとは限りません。これらの図のフィールドの上に示す数は、そのフィールドでのビット数を示します。すべてのデータ伝送は、データ・フローの方向が後続の送信中に何回変わる可能性があるかには関係なく、現在のバス・マスタによって開始されます。LTC3882がバス・マスタとして機能することはありません。

このデバイスは、堅牢なシステム通信を保証するためのハンドシェーク機能を内蔵しています。詳細については、「アプリケーション情報」の「PMBusの通信とコマンド処理」のセクションを参照してください。

シリアル・バスのアドレス指定LTC3882は、次の4種類のシリアル・バス・アドレス指定をサポートします。

• グローバル・バスのアドレス指定

• 電源レールのアドレス指定

• 個々のデバイスのアドレス指定

• Page+チャネルのアドレス指定

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LTC3882

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詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

動作グローバル・アドレス指定は、バス・マスタがバス上のすべてのLTC3882デバイスと通信する方法を提供します。LTC3882

のグローバル・アドレス0x5Aおよび0x5Bは、変更することも無効にすることもできません。アドレス0x5Aに送信されたコマンドは、PAGEコマンドが0xFFに設定されているかのように、両方のチャネルに適用されます。グローバル・アドレス0x5Bはページ設定されるので、バス上にあるすべてのLTC3882デバイスのチャネルに限定した制御が可能です。他のLTCデバイス・タイプはこれらのグローバル・アドレスの一方または両方で応答する場合があります。グローバル・アドレスからの読み出しは実行しないことを強く推奨します。

レール・アドレス指定は、単一の出力電圧(PolyPhase)を生成するために相互に接続しているすべてのチャネルとバス・マスタが同時に通信する方法を提供します。グローバル・アドレス指定と同様ですが、レール・アドレスには、ページ設定されたMFR_RAIL_ADDRESSコマンドを動的に割り当てることができるので、信頼できるシステム制御で要求される場合がある

チャネルの論理的グループ分けに対応します。レール・アドレスからの読み出しも実行しないことを強く推奨します。

デバイス・アドレス指定は、LTC3882と通信するためにバス・マスタが使用する最も一般的な方法です。デバイス・アドレスの値は、ASEL構成ピンのプログラミングとMFR_

ADDRESSコマンドの組み合わせによって設定します。詳細については、前述した「抵抗構成ピン」のセクションを参照してください。

個々のチャネルのアドレス指定では、バス・マスタが最初にPAGEコマンドを使用することなく、LTC3882の特定のPWMチャネルと直接通信できます。追加の詳細については、PAGE_PLUSコマンドを参照してください。

4種類のアドレス指定のどれを使用する場合も、注意深い計画立案により、アドレス関連のバスの競合を回避することが必要です。グローバル・アドレスおよびレール・アドレスでのLTC3882デバイスへの通信は、コマンド書き込み動作に限定してください。

図4.クイック・コマンド・プロトコル

図5.バイト送信プロトコル

図6.PEC付きバイト送信プロトコル

図3.PMBusパケット・プロトコル図の凡例

3882 F03

S START CONDITION

Sr REPEATED START CONDITION

Rd READ (BIT VALUE OF 1)

Wr WRITE (BIT VALUE OF 0)

A ACKNOWLEDGE (BIT SHOULD BE 0), ORNA NOT ACKNOWLEDGE (BIT SHOULD BE 1)

P STOP CONDITION

PEC PACKET ERROR CODE

MASTER TO SLAVE

SLAVE TO MASTER

CONTINUATION OF PROTOCOL ...

SLAVE ADDRESS Rd/Wr A P3882 F04

S

7 1 1 11

SLAVE ADDRESS COMMAND CODEWr A A P3882 F05

S

7 81 1 1 11

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE PECWr A A A P3882 F06

S

7 8 81 1 1 1 11

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動作

図8.PEC付きバイト書き込みプロトコル

図11.バイト読み出しプロトコル

図14.PEC付きワード読み出しプロトコル

図9.ワード書き込みプロトコル

図12.PEC付きバイト読み出しプロトコル

図15.ブロック読み出しプロトコル

図10.PEC付きワード書き込みプロトコル

図13.ワード読み出しプロトコル

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE DATA BYTEWr A A A P3882 F08

S

7 8 8 1

PEC

81 1 1 1 11

A

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A Sr P3882 F11

S

7 8 7 11

DATA BYTE

8 11 1 1 11 1

ARd NA

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A A PA3882 F14

S

7 8 7 1

DATA BYTE LOW

8

DATA BYTE HIGH PEC

8 811 1 1 1 111

Sr

1

A

1

Rd A

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE DATA BYTE LOWWr A A A P3882 F09

S

7 8 8 1

DATA BYTE HIGH

81 1 1 1 11

A

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A Sr P3882 F12

S

7 8 7 11

DATA BYTE

8 8 11 1 1 11 1

ARd A

1

A PEC

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A SrS

7 8 7 11

BYTE COUNT = N

8 11 1 11 1

ARd A …

A PNA3882 F15

DATA BYTE 1

8

DATA BYTE 2 DATA BYTE N

8 81 1 11

A ……

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE DATA BYTE LOWWr A A A P3882 F10

S

7 8 8 1

DATA BYTE HIGH

8

PEC

811 1 1 1 11

A A

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A NA P3882 F13

S

7 8 7 1

DATA BYTE LOW

8

DATA BYTE HIGH

811 1 1

Sr

1 1 11

A

1

Rd A

図7.バイト書き込みプロトコル

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE DATA BYTEWr A A A P3882 F07

S

7 8 81 1 1 1 11

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動作

図19.アラート応答アドレス・プロトコル

図20.PEC付きアラート応答アドレス・プロトコル

ALERT RESPONSEADDRESS

Rd A NA P

3882 F19

S

7 81 1 1 11

DEVICE ADDRESS

ALERT RESPONSEADDRESS

Rd A AS

7 81 1 11

DEVICE ADDRESS NA P

3882 F20

8 1 1

PEC

図16.PEC付きブロック読み出しプロトコル

図17.ブロック書き込み – ブロック読み出しプロセス呼び出し

図18.ブロック書き込み – PEC付きブロック読み出しプロセス呼び出し

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE SLAVE ADDRESSWr A A SrS

7 8 7 11

BYTE COUNT = N

8 11 1 11 1

ARd A …

……

ADATA BYTE 1

8

DATA BYTE 2

81 1

A A PNA3882 F16

DATA BYTE N PEC

8 81 11

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE BYTE COUNT = MWr A AS

7 8 8 1

DATA BYTE 1

8 11 1 11

A A …

……ADATA BYTE 2

8 1

ADATA BYTE M

8 1

SLAVE ADDRESS BYTE COUNT = NRd A ASr

7 8

DATA BYTE 1

8 11 1 11

A …

P3882 F17

1

…ADATA BYTE 2

8

NADATA BYTE N

8 1

SLAVE ADDRESS COMMAND CODE BYTE COUNT = MWr A AS

7 8 8 1

DATA BYTE 1

8 11 1 11

A A …

……ADATA BYTE 2

8 1

ADATA BYTE M

8 1

SLAVE ADDRESS BYTE COUNT = NRd A ASr

7 8

DATA BYTE 1

81 1 11

A …

…ADATA BYTE 2

8 1

ADATA BYTE N

8 1

P3882 F18

1

NAPEC

8 1

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動作

シリアル・バスのタイムアウトシリアル・インタフェースのハングアップを防ぐために、LTC3882にはタイムアウト機能が実装されています。データ・パケット・タイマは、SLAVE ADDRESS書き込みバイトの前の最初のSTARTイベントで動作を開始し、STOPビットで終了します。パケットの送信はタイマの期限が切れる前に完了する必要があります。完了しない場合、LTC3882はバスをスリーステート化してすべてのメッセージ・データを無視します。データ・パケットの内容は、SLAVE ADDRESSバイト、COMMAND CODEバイト、STARTバイトおよびSLAVE

ADDRESSバイトの繰り返し(読み出し動作の場合)、すべてのACKNOWLEDGEおよびフロー制御ビット(R/W)、およびすべてのデータ・バイトです。

パケット・タイマは標準で30msに設定されます。MFR_

CONFIG_ALL_LTC3882のビット3が設定されている場合、この期間は255msまで延長されます。LTC3882では、このビットの設定に関係なく、MFR_FAULT_LOGブロック読み出しに対して255msのパケット送信時間が自動的に可能になります。どのような状況でも、タイムアウト期間が tTIMEOUTの規定値(最小25ms)より短くなることはありません。

LTC3882は、PMBusの全周波数範囲である10kHz~400kHz

をサポートしています。

シリアル通信エラーLTC3882は、オプションのPMBusパケット・エラー検査プロトコルをサポートしています。このプロトコルは、該当するメッセージ転送の最後にパケット・エラー・コード(PEC)を付加して、通信の信頼性を向上させます。PECとは、最後のデータ・バイトを送信するバス・デバイスによって計算されるCRC-8エラー検査バイトです。実装に関する追加の詳細については、SMBus仕様1.2以降を参照してください。バス・マスタが要求している場合、LTC3882のすべての読み出し動作は有効なPECを返します。MFR_CONFIG_ALL_

LTC3882コマンドのビット2をセットすると、ホストから有効なPECを受信しない限り、デバイスはバス書き込み動作に反応して動作しません。

コマンド書き込み時のPECエラー、サポート対象外コマンドへのアクセス試行、またはサポート対象コマンドへの無効なデータの書き込みは、どれもLTC3882がCMLフォルトが生じる原因になります。その後、STATUS_BYTEおよびSTATUS_WORDコマンド内のCMLビットが設定され、さらに、STATUS_CMLコマンド内の該当ビットが設定されます。

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LTC3882

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PMBusコマンドの概要

表6.サポート対象データ形式の省略形PMBus

用語 仕様の参照先

リニア テクノロジーの

用語 定義 例L11 Linear Part II ¶7.1 Linear_5s_11s 浮動小数点の16ビット・データ:

値 = Y • 2N、ここでN = b[15:10] および Y = b[10:0]、どちらも2の補数形式の 2進整数。

b[15:0] = 0x9807 = 10011_000_0000_0111 値 = 7 • 2–13 = 854E-6

L16 Linear VOUT_MODE Part II ¶8.2 Linear_16u 浮動小数点の16ビット・データ: 値 = Y • 2–12、ここでY = b[15:0]、 符号なしの整数。

b[15:0] = 0x4C00 = 0100_1100_0000_0000 値 = 19456 • 2–12 = 4.75

CF DIRECT Part II ¶7.2 多様 PMBusコマンドの詳細な記述で 定義されたカスタム形式の 16ビット・データ。

多くの場合は符号なしの整数または2の 補数形式の整数。

Reg レジスタ・ビット Part II ¶10.3 Reg PMBusコマンドの詳細な説明で 定義されているビットごとの意味。

PMBus STATUS_BYTEコマンド。

ASC テキスト文字 Part II ¶22.2.1 ASCII ISO/IEC 8859-1 [A05] LTC (0x4C5443)

PMBusコマンド表7は、サポートされているPMBusコマンドとメーカー固有コマンドの一覧です。これらのコマンドに関するその他の詳細については、http://www.pmbus.org/specs.htmlにある『PMBus

Power System Management Protocol Specification』のPart IIのRevision 1.2で確認できます。該当のマニュアルを参照することを推奨します。例外やメーカー固有の実装情報については、以下の表に詳細を示します。この表に記載されていない0x00

から0xCFまでのすべての標準PMBusコマンドは、LTC3882

のサポート外であることを暗に示しています。この表に記載されていない0xD0~0xFFのコマンドは、いずれもメーカーが暗黙のうちに予約済みとしているものです。LTC3882は、この表に記載されていない他のコマンドを実行できる場合があり、該当コマンドは予告なく変更される可能性があります。これらの非掲載コマンドを読み取っても、デバイスの動作に悪影響はありません。CMLフォルトまたはデバイスの望ましくない動作を招く場合があるので、サポート対象外コマンドまたは予備コマンドへの書き込みは避けてください。

PMBusコマンドの受信に処理が追いつかなくなると、デバイスがビジー状態となり新たなコマンドを処理できなくなる場合があります。そのような場合、LTC3882は『PMBus

Specification V1.2, Part II, Section 10.8.7』に規定されたプロトコルに従って、ビジーであることを伝えます。このデバイスは、ビジー応答をなくし、エラー処理ソフトウェアを簡素化して、堅牢な通信とシステム動作を確保するハンドシェイク機能を備えています。詳細については、「アプリケーション情報」セクションの「PMBusの通信とコマンド処理」を参照してください。

リニアテクノロジーは、デバイス・ファミリ間でのPMBusコマンド互換性および機能均一性を確立するために取り組んでいます。ただし、個別の製品要件により違いが生じる場合があります。デバイス間でのPMBusコマンドの互換性をコマンド名だけに基づいて仮定しないでください。コマンド機能の詳細な規定については、必ず各デバイスのメーカーのデータシートを参照してください。

データ形式PMBusは特定の浮動小数点数形式をサポートし、その他の幅広いデータ形式に対応します。

LTC3882で使用されるデータ形式を表6に示します。これらの形式の省略形が本書全体にわたって現われます。

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LTC3882

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PMBusコマンドの概要

表7.PMBusコマンドの概要

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

参照先ページ

PAGE 0x00 いずれかのページ設定コマンドに 現在選択されているチャネル(ページ)。

R/W Byte N Reg 0x00 66

OPERATION 0x01 オン、オフ、およびマージン制御。 R/W Byte Y Reg l 0x80 70

ON_OFF_CONFIG 0x02 RUNピンおよびPMBusのオン/オフ・ コマンドの構成。

R/W Byte Y Reg l 0x1E 69

CLEAR_FAULTS 0x03 設定されているすべてのフォルト・ビットを クリアする。

Send Byte N 88

PAGE_PLUS_WRITE 0x05 指定のページにコマンドを直接書き込む。 W Block N 66

PAGE_PLUS_READ 0x06 指定のページからコマンドを直接読み取る。 Block R/W Process

N 67

WRITE_PROTECT 0x10 意図しないPMBus変更からデバイスを 保護する。

R/W Byte N Reg l 0x00 67

STORE_USER_ALL 0x15 動作メモリ全体をEEPROMに格納する。 Send Byte N 99

RESTORE_USER_ALL 0x16 動作メモリ全体をEEPROMから復元する。 Send Byte N 99

CAPABILITY 0x19 サポートされているオプションの PMBus機能の要約。

R Byte N Reg 0xB0 68

SMBALERT_MASK 0x1B ALERT動作をマスクする Block R/W Y Reg l CMDの詳細を参照

96

VOUT_MODE 0x20 電圧関連形式(Linear)および指数。 R Byte Y Reg 0x14 2–12

76

VOUT_COMMAND 0x21 VOUTの公称値。 R/W Word Y L16 V l 1.0V 0x1000

76

VOUT_MAX 0x24 任意のコマンドによって設定できる VOUTの最大値、マージンを含む。

R/W Word Y L16 V l 5.5V 0x5800

77

VOUT_MARGIN_HIGH 0x25 高いマージンのVOUT、VOUT_COMMANDより大きい必要がある。

R/W Word Y L16 V l 1.05V 0x10CD

77

VOUT_MARGIN_LOW 0x26 低いマージンのVOUT、VOUT_COMMANDより小さい必要がある。

R/W Word Y L16 V l 0.95V 0x0F33

77

VOUT_TRANSITION_RATE 0x27 プログラムされている出力変化に合わせたVOUTのスルーレート。

R/W Word Y L11 V/ms l 0.25 0xAA00

81

FREQUENCY_SWITCH 0x33 PWM周波数制御。 R/W Word N L11 kHz l 500kHz 0xFBE8

71

VIN_ON 0x35 電力変換を開始する最小入力電圧。 R/W Word N L11 V l 6.5V 0xCB40

75

VIN_OFF 0x36 電力変換が停止する時点での減少中の 入力電圧。

R/W Word N L11 V l 6.0V 0xCB00

75

IOUT_CAL_GAIN 0x38 ISENSE±電圧と検出電流の比。 R/W Word Y L11 mΩ l 0.63mΩ

0xB28579

VOUT_OV_FAULT_LIMIT 0x40 VOUTの過電圧フォルト制限値。 R/W Word Y L16 V l 1.1V 0x119A

77

VOUT_OV_FAULT_RESPONSE 0x41 VOUTの過電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8 92

VOUT_OV_WARN_LIMIT 0x42 VOUTの過電圧警告制限値。 R/W Word Y L16 V l 1.075V 0x1133

78

VOUT_UV_WARN_LIMIT 0x43 VOUTの低電圧警告制限値。 R/W Word Y L16 V l 0.925V 0x0ECD

78

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PMBusコマンドの概要

表7.PMBusコマンドの概要

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

参照先ページ

VOUT_UV_FAULT_LIMIT 0x44 VOUTの低電圧フォルト制限値。 R/W Word Y L16 V l 0.9V 0x0E66

78

VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 0x45 VOUTの低電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8 92

IOUT_OC_FAULT_LIMIT 0x46 出力の過電流フォルト制限値。 R/W Word Y L11 A l 29.75A 0xDBB8

79

IOUT_OC_FAULT_RESPONSE 0x47 出力の過電流フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0x00 93

IOUT_OC_WARN_LIMIT 0x4A 出力の過電流警告制限値。 R/W Word Y L11 A l 20.0A 0xDA80

79

OT_FAULT_LIMIT 0x4F 外部過熱フォルト制限値。 R/W Word Y L11 °C l 100.0°C 0xEB20

82

OT_FAULT_RESPONSE 0x50 外部過熱フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8 94

OT_WARN_LIMIT 0x51 外部過熱警告制限値。 R/W Word Y L11 °C l 85.0°C 0xEAA8

82

UT_FAULT_LIMIT 0x53 外部低温フォルト制限値。 R/W Word Y L11 °C l –40.0°C 0xE580

83

UT_FAULT_RESPONSE 0x54 外部低温フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8 94

VIN_OV_FAULT_LIMIT 0x55 VINの過電圧フォルト制限値。 R/W Word N L11 V l 15.5V 0xD3E0

75

VIN_OV_FAULT_RESPONSE 0x56 VINの過電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0x80 91

VIN_UV_WARN_LIMIT 0x58 VINの低電圧警告制限値。 R/W Word N L11 V l 6.3V 0xCB26

75

TON_DELAY 0x60 RUNピンまたはOPERATION ONコマンドからTON_RISEランプ開始までの遅延。

R/W Word Y L11 ms l 0.0ms 0x8000

80

TON_RISE 0x61 TON_DELAY後にVOUTが0.0Vから VOUT_COMMANDまで上昇する時間。

R/W Word Y L11 ms l 8.0ms 0xD200

80

TON_MAX_FAULT_LIMIT 0x62 TON_DELAY後にVOUTが VOUT_UV_FAULT_LIMITより高くなるまでの最大時間。

R/W Word Y L11 ms l 10.0ms 0xD280

81

TON_MAX_FAULT_RESPONSE 0x63 TON_MAX_FAULT_LIMITを超えた場合の フォルト応答。

R/W Byte Y Reg l 0xB8 95

TOFF_DELAY 0x64 RUNピンまたはOPERATION OFFコマンドからTOFF_FALLランプ開始までの遅延。

R/W Word Y L11 ms l 0.0ms 0x8000

81

TOFF_FALL 0x65 TOFF_DELAY後にVOUTがVOUT_COMMAND から0.0Vまで下降する時間。

R/W Word Y L11 ms l 8.0ms 0xD200

81

TOFF_MAX_WARN_ LIMIT 0x66 TOFF_FALL経過後にVOUTがVOUT_COMMANDの12.5%より低くなるまでの 最大時間。

R/W Word Y L11 ms l 150ms 0xF258

81

STATUS_BYTE 0x78 1バイト・チャネルの状態サマリー。 R/W Byte Y Reg 83

STATUS_WORD 0x79 2バイト・チャネルの状態サマリー。 R/W Word Y Reg 84

STATUS_VOUT 0x7A VOUTのフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg 84

STATUS_IOUT 0x7B IOUTのフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg 85

STATUS_INPUT 0x7C 入力電源のフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte N Reg 85

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LTC3882

383882f

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PMBusコマンドの概要

表7.PMBusコマンドの概要

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

参照先ページ

STATUS_TEMPERATURE 0x7D 外部温度のフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg 85

STATUS_CML 0x7E 通信、メモリ、およびロジックのフォルト および警告の状態。

R/W Byte N Reg 86

STATUS_MFR_ SPECIFIC 0x80 LTC3882固有の状態。 R/W Byte Y Reg 86

READ_VIN 0x88 VINの測定値。 R Word N L11 V 88

READ_VOUT 0x8B VOUTの測定値。 R Word Y L16 V 89

READ_IOUT 0x8C IOUTの測定値。 R Word Y L11 A 89

READ_TEMPERATURE_1 0x8D 外部温度の測定値。 R Word Y L11 °C 90

READ_TEMPERATURE_2 0x8E 内部温度の測定値。 R Word N L11 °C 90

READ_DUTY_CYCLE 0x94 コマンドで指定されたPWMデューティ・ サイクルの測定値。

R Word Y L11 % 90

READ_FREQUENCY 0x95 PWM入力クロック周波数の測定値。 R Word Y L11 kHz 90

READ_POUT 0x96 出力電力の計算値。 R Word Y L11 W 89

PMBUS_REVISION 0x98 サポート対象のPMBusバージョン。 R Byte N Reg 0x22 V1.2

68

MFR_ID 0x99 メーカー識別子。 R String N ASC LTC 100

MFR_MODEL 0x9A LTCモデル番号。 R String N ASC LTC3882 100

MFR_SERIAL 0x9E デバイスのシリアル番号。 R Block N ASC 100

LTC3882のカスタム・コマンドMFR_VOUT_MAX 0xA5 任意のVOUT関連コマンドの最大値。 R Word Y L16 V 5.6V

0x599A76

USER_DATA_00 0xB0 LTpowerPlay用の予備のEEPROMワード。 R/W Word N Reg l 99

USER_DATA_01 0xB1 LTpowerPlay用の予備のEEPROMワード。 R/W Word Y Reg l 99

USER_DATA_02 0xB2 OEM用の予備のEEPROMワード。 R/W Word N Reg l 99

USER_DATA_03 0xB3 一般的なデータ記憶装置に使用可能なEEPROMワード。

R/W Word Y Reg l 0x0000 99

USER_DATA_04 0xB4 一般的なデータ記憶装置に使用可能なEEPROMワード。

R/W Word N Reg l 0x0000 99

MFR_EE_UNLOCK 0xBD (工場に問い合わせ) 99

MFR_EE_ERASE 0xBE (工場に問い合わせ) 99

MFR_EE_DATA 0xBF (工場に問い合わせ) 99

MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882 0xD0 LTC3882のチャネル固有の構成。 R/W Byte Y Reg l 0x1D 73

MFR_CONFIG_ALL_LTC3882 0xD1 LTC3882のデバイス・レベルの構成。 R/W Byte N Reg l 0x01 69

MFR_GPIO_PROPAGATE_LTC3882

0xD2 LTC3882の状態伝播をGPIOn ピンを介して 構成する。

R/W Word Y Reg l 0x6993 97

MFR_VOUT_AVP 0xD3 VOUT負荷線を指定する。 R/W Word Y L11 % l 0% 0x8000

77

MFR_PWM_MODE_LTC3882 0xD4 LTC3882のチャネル固有のPWMモード制御。 R/W Byte Y Reg l 0x48 74

MFR_GPIO_RESPONSE 0xD5 GPIOn ピンが“L”の場合のPWM応答。 R/W Byte Y Reg l 0xC0 97

MFR_OT_FAULT_RESPONSE 0xD6 内部過熱フォルト応答。 R Byte N Reg 0xC0 94

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393882f

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PMBusコマンドの概要

表7.PMBusコマンドの概要

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

参照先ページ

MFR_IOUT_PEAK 0xD7 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の IOUT測定値。

R Word Y L11 A 89

MFR_RETRY_DELAY 0xDB フォルト後の再試行前の最小時間。 R/W Word Y L11 ms l 350ms 0xFABC

95

MFR_RESTART_DELAY 0xDC LTC3882がRUNピンを“L”に保持する 最小時間。

R/W Word Y L11 ms l 500ms 0xFBE8

80

MFR_VOUT_PEAK 0xDD 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の VOUT測定値。

R Word Y L16 V 89

MFR_VIN_PEAK 0xDE 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の VIN測定値。

R Word N L11 V 89

MFR_TEMPERATURE_1_PEAK 0xDF 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の 外部温度測定値。

R Word Y L11 °C 90

MFR_CLEAR_PEAKS 0xE3 すべてのピーク値をクリアする。 Send Byte N 90

MFR_PADS_LTC3882 0xE5 選択されているLTC3882パッドの状態。 R Word N Reg 87

MFR_ADDRESS 0xE6 右ぞろえした7ビットのデバイス・アドレスを指定する。

R/W Byte N Reg l 0x4F 68

MFR_FAULT_LOG_STORE 0xEA フォルト・ログを動作メモリからEEPROMへ 強制的に転送する。

Send Byte N 99

MFR_FAULT_LOG_CLEAR 0xEC 既存のEEPROMフォルト・ログを消去する。 Send Byte N 98

MFR_FAULT_LOG 0xEE フォルト・ログ・データを読み取る。 R Block N Reg 98

MFR_COMMON 0xEF LTCの包括的なデバイス状態報告。 R Byte N Reg 87

MFR_COMPARE_USER_ALL 0xF0 動作メモリの内容をEEPROMの内容と 比較する。

Send Byte N 99

MFR_TEMPERATURE_2_PEAK 0xF4 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の 内部温度測定値。

R Word N L11 °C 90

MFR_PWM_CONFIG_LTC3882 0xF5 両方のチャネルに共通の LTC3882 PWM構成。

R/W Byte N Reg l 0x14 72

MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC 0xF6 出力電流検出素子の温度係数。 R/W Word Y CF ppm/°C l 3900ppm/°C 0x0F3C

79

MFR_TEMP_1_GAIN 0xF8 外部温度計算のための勾配。 R/W Word Y CF l 1.0 0x4000

82

MFR_TEMP_1_OFFSET 0xF9 外部温度計算のためのオフセット加数。 R/W Word Y L11 °C または

V

l 0.0 0x8000

82

MFR_RAIL_ADDRESS 0xFA PolyPhase出力を構成するチャネルに対して、右ぞろえした独自の7ビット・アドレスを 指定する。

R/W Byte Y Reg l 0x80 68

MFR_RESET 0xFD 電源を切らずに完全リセットを強制する。 Send Byte N 70NVMの l は、STORE_USER_ALLを使用して内部EEPROMに格納されたコマンド値か、電源投入時あるいはRESTORE_USER_ALLまたはMFR_RESETの実行時に内部EEPROMから RAMに戻されたコマンド値を示します。

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LTC3882

403882f

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アプリケーション情報

効率に関する検討事項通常、LTC3882アプリケーションの主な目的の1つは、実用上最も高い変換効率を得ることです。スイッチング・レギュレータの効率は、出力電力を入力電力で割った値に等しくなります。個々の損失を解析して、効率を制限する要素がどれかを突き止め、また何が変化すれば効率が最も改善されるかを把握することが、多くの場合有益です。こうした個々の損失のバランスを維持することや制限することが、以降の数セクションにわたって概説する部品選択の過程で主要な役割を果たします。

パーセント表示での効率は、次式で表すことができます。

%効率 = 100% –(L1+L2+L3+...)

ここで、L1、L2などは入力電力に対するパーセント値で表した個々の損失で、一般化すると次のようになります。

100 • PLn/PIN

システム内の電力を消費するすべての要素で損失が発生しますが、LTC3882アプリケーションでの損失の大部分は、通常、次の4つが主な発生源となります。それは、デバイスの電源電流、I2R損失、上側パワーMOSFETの遷移損失、および全ゲート駆動電流です。

1. LTC3882デバイスの電源電流は、「電気的特性」の表に示すDC値です。デバイス自体によって発生する絶対的な損失は、おおよそこの電流にVCC電源電流を掛けた値です。デバイスの電源電流による損失は、通常は小さな値です(0.1%未満)。

2. I2R損失は主にMOSFET、インダクタ、PCB配線、および入出力コンデンサのESRのDC抵抗で生じます。各MOSFET

はサイクルの一部でしかオンにならないので、MOSFETのオン抵抗は実質的にサイクルがオンになる割合を掛けた値になります。したがって、降圧比の高いアプリケーションでは、下側MOSFETのオン抵抗RDS(ON)を上側MOSFET

より大幅に小さくします。PCBの電力経路のレイアウトに注意を払ってこの抵抗を最小限に抑えることが非常に重要です。2相、1.2Vのシステムの場合、出力に1mΩのPCB抵抗があると、出力を60Aで動作させたときに効率が5%低下します。

3. 遷移損失は上側MOSFETだけに生じ、しかも高入力電圧(通常12V以上)で動作しているときに大きくなります。こ

の損失を最小限に抑えるには、駆動抵抗が非常に小さいドライバを選択して、ゲート電荷QG、ゲート抵抗RG、およびミラー容量CMILLERが小さいMOSFETを選択します。遷移損失の絶対値は次式により概算できます。

PTRANS =(1.7)• VIN2 • IOUT • CMILLER • fPWM

4. ゲート駆動電流は、上側MOSFETと下側MOSFETのゲート電荷の総量に動作周波数を掛けた値に等しくなります。これらの電荷はFETドライバによって加えられたゲート電圧に基づいており、図21に示すようなメーカーの曲線から割り出すことができます。多くのドライバ ICは、上側と下側のFETに非対称のゲート電圧を使用します。

その他の損失の要因には、ドライバに起因する非重複時間の間のボディ・ダイオードまたはショットキ・ダイオードの導通、インダクタのコア損失などがあります。後の方の分類が占める割合は、一般に全追加損失の2%未満です。

PWM周波数とインダクタの選択PWMスイッチング周波数の選択は、効率、トランジェント応答、部品サイズの間の兼ね合いになります。高周波動作では、インダクタと出力コンデンサのサイズが小さくなり、制御ループの最大実効帯域幅が広がります。ただし、遷移損失とスイッチング損失が増加することにより、効率は一般に低下します。インダクタの値はスイッチング周波数 fPWMおよび降圧比と関係があります。この値はチョークのリップル電流要件を満たすように選択する必要があります。インダクタの値は次式を使用して計算できます。

L = VOUT

f PWM • ΔIL

• 1–VOUTVIN

チョークのリップル電流(ΔIL)の許容値を大きくするほどLを小さくできますが、コア損失が大きくなり、与えられた出力容量やESRに対する出力電圧リップルが大きくなります。リップル電流を設定する妥当な出発点は、最大出力電流の30%です。

インダクタの飽和電流定格は、過渡状態のときのピーク・インダクタ電流よりも大きくする必要があります。IOUTが最大定格負荷電流である場合、最大トランジェント電流 IMAXには、通常、IOUTより一定の倍率で大きい値(たとえば1.6 • IOUT)を選択します。

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アプリケーション情報最小飽和電流定格は、検出抵抗やインダクタのDCRの製造によるばらつきや温度変化に対して余裕を持たせた値を選択します。ISATの妥当な値は2.2 • IOUTです。

電流制限設定値 IOUT_OC_FAULT_LIMITは、インダクタが決して飽和しないように十分小さい値にすると同時に、トランジェント状態のときに電流が増加できるように十分大きい値にして、DCRの変動に対する余裕を持たせる必要があります。たとえば、

ISAT = 2.2 • IOUTおよび

IMAX = 1.6 • IOUTの場合、

妥当な出力電流制限値は次のようになります。

IOUT_OC_FAULT_LIMIT = 1.8 • IOUT

Lの値が求まったら、インダクタの種類を選択する必要があります。高効率コンバータは低価格の鉄粉コアに見られるコア損失は一般に許容できないので、もっと高価なフェライトまたはモリパーマロイのコアを使用せざるを得ません。また、インダクタンスが大きくなるに従ってコア損失は減少します。残念ながら、インダクタンスを大きくするにはワイヤの巻数を増やす必要があり、インダクタンスを大きくすると銅損が増加します。

フェライトを使った設計ではコア損失が非常に小さくなるので、スイッチング周波数が高い場合に適しています。ただし、これらのコア材は急激に飽和するので、最大電流能力を超えるとインダクタンスが急激に低下します。コアを飽和させないでください。

パワーMOSFETの選択LTC3882には外付けのNチャネル・パワーMOSFETが1チャネルに2個以上必要です。上側(メイン)スイッチ用に1個と、下側(同期)スイッチ用に1個または複数個です。選択するMOSFETの数、型、およびオン抵抗については、降圧比とFET回路の位置(メイン・スイッチか同期スイッチか)を考慮に入れてください。出力電圧が入力電圧の1/3より低いアプリケーションの上側MOSFETには、小型で入力容量の小さなMOSFETを使用します。動作周波数が300kHzより高く、VINがVOUTよりはるかに高いアプリケーションでは、上側MOSFETのオン抵抗は、その入力容量に比べると、全体の効

率にとって通常はあまり重要ではありません。MOSFETメーカーは、スイッチング・レギュレータのアプリケーションのメイン・スイッチ用に、オン抵抗が適度に低く、入力容量を大幅に下げた専用デバイスを設計しています。

パワーMOSFETの選択基準には、オン抵抗、ゲート電荷、ミラー容量、ブレークダウン電圧、最大出力電流などがあります。

効率を最大にするには、RDS(ON)とQGを最小限に抑えます。RDS(ON)を小さくすると導通損失が最小限に抑えられ、QGを小さくするとスイッチング損失と遷移損失が最小限に抑えられます。MOSFETのゲート電荷は、ほとんどのデータシートに含まれる標準的ゲート電荷曲線(図21)から得られます。

図21.MOSFETの標準的なゲート電荷曲線

CMILLERは上側MOSFETの遷移損失項を決める最重要選択基準ですが、MOSFETのデータシートで直接規定されてはいません。CMILLERは、図21の曲線がほぼ平らな区間の水平軸に沿ったゲート電荷の増分を、規定のVDSの変化量で割ったものに等しくなります。その後、この結果に、実際のアプリケーションのVDSとゲート電荷曲線で規定されているVDS

の比を掛けます。コントローラが連続モードで動作しているとき、上側MOSFETと下側MOSFETのデューティ・サイクルは、以下の式で与えられます。

Main Switch Duty Cycle = VOUTVIN

Synchronous Switch Duty Cycle = VIN – VOUTVIN

3882 F21

MILLER EFFECT

QINCMILLER = (QB – QA)/VDS

VGS

QA QB

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LTC3882

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アプリケーション情報

最大出力電流でのメインMOSFETと同期MOSFETの電力損失は以下の式で与えられます。

PMAIN = VOUTVIN

IMAX( )2 (1+δ)RDS(ON) +

VIN2 IMAX

2RDR( ) CMILLER( ) •

1VGG – VTH(IL)

+ 1VTH(IL)

fPWM( )

PSYNC = VIN – VOUTVIN

IMAX( )2 (1+δ)RDS(ON)

ここで、δはRDS(ON)の温度依存性、RDRは上側ドライバの実効抵抗、VINはドレイン電位および特定のアプリケーションでのドレイン電位の変化です。VGGは印加したゲート電圧、VTH(IL)はパワーMOSFETデータシートで規定されている、規定のドレイン電流時の標準的なゲートしきい値電圧で、CMILLERは前述した技術を使用して計算した容量です。

MOSFETの(1+δ)の項は、一般に、正規化されたRDS(ON)と温度の関係を示す曲線から得られます。δの標準値は、使用される個々のMOSFETに応じて0.005/°C~0.01/°Cの範囲になります。

I2R損失は両方のMOSFETに共通していますが、上側Nチャネルの損失には遷移損失も含まれており、これは入力電圧が高いときに最も大きくなります。VIN < 20Vでは、大電流での効率は一般に大きいMOSFETを使用すると向上しますが、VIN > 20Vでは遷移損失が急激に増加し、RDS(ON)が大きくCMILLERが小さいMOSFETを使用した方が実際には効率が高くなる点に達します。同期MOSFETの損失は、上側スイッチのデューティ・ファクタが低く入力電圧が高い場合、または同期スイッチが周期の100%近くオンになる短絡時に最も大きくなります。

複数のMOSFETを並列に接続してRDS(ON)を小さくし、必要に応じて電流および熱の要件を満たすことができます。

ディスクリートのドライバとMOSFETを使用する場合、ドレイン-ソース間電圧をデバイスの端子で個別に直接測定することによってMOSFETに加わる電圧をチェックします。MOSFET

の最大電圧定格を超えることがある誘導性のリンギングに注意してください。このリンギングを防止できず、デバイスの最大定格を超える場合には、より高い定格電圧のMOSFETを選択します。

MOSFETドライバの選択LTC3882の3.3V PWM制御出力と互換性があるインタフェースを備えた、ゲート・ドライバ IC、DrMOSデバイス、およびパワー・ブロックを使用できます。高インピーダンス状態のときは、選択したドライバによっては、スリーステート制御電圧出力をレールの中間に設定するのに外付け抵抗分割器が必要な場合があります。場合によっては、オープンドレインのイネーブル制御回路を特定のFETドライバに接続するのに外付けのプルアップ抵抗が必要な場合があります。これらの外部ドライバ /パワー回路は、通常はLTC3882のPWM出力に重い容量性負荷を与えません。LTC4449などの適切なドライバは、大きなゲート容量を高い遷移速度でドライブすることができます。実際、ゲート電荷量が非常に少ないMOSFETをドライブするときには、小さなゲート抵抗(5Ω以下)を追加することによってドライバを減速させることが、高速遷移に起因するノイズやEMIを低減するのに有効な場合があります。

PWMプロトコルの使用選択したドライバを正常に使用するには、適切なLT3882

PWM制御プロトコルをプログラムする必要があります。LTC3882は、広範囲のPWM制御プロトコルをサポートしています。PMBusコマンドMFR_PWM_MODE_LTC3882のビット[2:1]を参照してください。

LTC3882を初めて初期化すると、基本的な1線式3ステート制御が選択されます。これにより、PWMピンは高インピーダンスになり、軽いプルダウン・テスト電流がENの負荷になります。このプロトコル(ビット[2:1] = 0x0)では、ENは追加のサブプロトコル機能を選択する入力として機能します。ENをフロートのままにするかグランドに接続すると、DCM動作が可能になります。ENをVDD33に配線(3.3kでプルアップを推奨)すると、MFR_PWM_MODE_LTC3882ビット0の状態に関係なく、ソフトスタート中であっても、すべてのDCM動作がディスエーブルされます。

これらのサブプロトコルの最初のものは、LTC4449などのダイオード・エミュレーション状態(PWMサイクルの何分の1以内に上側と下側の両方のパワーMOSFETがディスエーブルされる状態)までの遅延時間が十分に短い単一の3ステート入力によって制御されるドライバが対象です。2番目のサブプロトコルは、単一の3ステート制御入力を備えたその他の3.3V互換ドライバをすべて処理します。

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アプリケーション情報EEPROMから設定プロトコルを読み出して設定するのに、LTC3882は初期化を開始してから最大70ms必要な場合があります。このプロトコルは、PWM動作を開始する前に必ず適用されます。ただし、VINシステム電源の急速な印加が初期化の原因である場合、LTC3882のPWM出力は、この時間内にパワーFET制御の所望のレベルを維持する最良の状態にならない場合があります。これが特に当てはまるのは、VCCがコントローラの電源で、VINの印加後にランプアップ遅延がある場合です。

VINが急速に印加された場合、システム電源は上側FETに直ちに電力を供給できるので、高インピーダンスのPWM出力を簡単に動かすことが可能になり、dV/dt電流が寄生容量を流れます。この状況になると、パワー段の設計によっては、パワー段が損傷する可能性やVOUTが制御不能になる可能性があります。

以下の場合には、10k以下の抵抗を検討して、初期化中にパワー段の制御を維持するのに役立てることを強く推奨します。プロトコル0x1の場合、この抵抗はENとグランドの間に配置します。プロトコル0x3の場合、この抵抗はTGとグランドの間に配置します。プロトコル0x2の場合は、外付けの信号FETを別個のPOR回路で制御してENをアクティブに“L”にすることが必要な場合があります。これらの追加安全対策が必要かどうかを判断するには、起動時に実際のパワー段を慎重に評価することを推奨します。

CINの選択LTC3882回路の入力バイパス容量は、ESRを十分小さくして、上側MOSFETがオンしたときの電源電圧の低下を小さく抑え、RMS電流能力が入力のリップル電流に十分に耐えて、さらに、入力電源が差を補うことが可能になるまで入力電圧を維持するのに十分なほど容量値が大きい必要があります。一般に、最初の2つの要件を満たすコンデンサ(特に非セラミック・タイプ)は、容量に基づく低下を制御範囲内に抑えるのに必要な容量よりはるかに大きな容量を備えています。

入力容量の電圧定格は最大入力電圧の1.4倍以上にします。ESRによる電力損失が、コンデンサ自体のI2R損失として発生します。入力コンデンサのRMS電流と、この電流の前段の入力回路網への影響は、PolyPhaseアーキテクチャによって低減されます。ワーストケースのRMS電流はコントローラが片方だけ動作しているときに生じることが分かります。最大RMS電流要件を求めるには、(VOUT)(IOUT)の積が最大になる方のコ

ントローラを使用する必要があります。他方の位相非同調コントローラから流れ出す出力電流を増やすと、入力のRMSリップル電流がこの最大値から減少します。位相のずれた2つのチャネルの動作により、通常は入力コンデンサのRMSリップル電流が30%~70%減少します。

インダクタの連続導通モードでは、上側パワーMOSFETのソース電流は、デューティ・サイクルがほぼVOUT/VINの方形波になります。この場合、コンデンサの最大RMS電流は次式で与えられます。

IRMS ≈IOUT(MAX)

VOUT VIN – VOUT( )VIN

この式は、VIN = 2VOUTで次の最大値を取ります。

IRMS = IOUT/2

設計ではこの単純なワーストケース条件がよく使用されます。条件を大きく変化させても状況がそれほど改善されないからです。

多くの場合、メーカーの規定するコンデンサのリップル電流定格はわずか2000時間の寿命に基づいていることに注意してください。このため、コンデンサをさらにディレーティングする、つまり要件よりも高い温度定格のコンデンサを選択するようにしてください。設計でのサイズまたは高さの要件を満たすため、数個のコンデンサを並列に接続することもできます。疑問点については、必ずメーカーに問い合わせてください。

入力コンデンサとしてセラミック・コンデンサ、タンタル・コンデンサ、半導体電解コンデンサ(OS-CON)、ハイブリッド導電性高分子コンデンサ(SUNCON)、およびスイッチャ定格電解コンデンサを使用できますが、それぞれに欠点があります。セラミック・コンデンサは静電容量の電圧係数が高く、可聴圧電効果を持つ場合があります。タンタル・コンデンサはサージ定格を確認する必要があります。OS-CONは、インダクタンスが高い場合やケース・サイズが大きい場合に性能が低下し、表面実装の適用範囲に制限があります。電解コンデンサはESR

が大きく、水分が完全に抜ける可能性があります。三洋電機のOS-CON SVP(D)シリーズ、三洋電機のPOSCAP TQCシリーズ、またはパナソニックのEE-FTシリーズのアルミ電解コンデンサを数個の高性能セラミック・コンデンサと並列に接続して使用することによって、低ESRと大きなバルク容量を実現する効果的な手段が得られます。

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アプリケーション情報

図22.タイプ3補償回路

PWMバルク入力コンデンサに加えて、小容量(0.01μF ~1μF)のバイパス・コンデンサをLTC3882の近くに配置し、デバイスのVINSNSピンとグランドの間に接続することも推奨します。バルク容量CINとVINSNSピンの間に小さな抵抗を置くと、2

つのチャネルはさらに分離されます。ただし、VINSNSピンのこうしたR -C回路網の時定数が30nsを超えると、動的な入力トランジェント応答に悪影響を及ぼすことがあります。

COUTの選択COUTは主に電圧リップルと負荷ステップ・トランジェントを最小限に抑えるために必要なESRに基づいて選択します。出力リップル(ΔVOUT)は次式によりほぼ制限されます。

ΔVOUT ≤ ΔIL ESR+ 1

8 • f PWM •COUT

ここで、ΔILはインダクタのリップル電流です。

ΔIL = VOUT

L • f PWM1–

VOUTVIN

ΔILは入力電圧とともに増加するので、出力リップル電圧は最大入力電圧で最も高くなります。一般に、ESRの要件が満たされれば、その容量はフィルタリングに対して十分であり、必要なRMS電流定格を備えています。

三洋電機、パナソニック、Cornell Dubilierなどのメーカーの高性能スルーホール・コンデンサを検討する必要があります。三洋電機製OS-CON半導体電解コンデンサは、ESRとサイズの積が良い値を示します。分極コンデンサと並列にセラミック・コンデンサを追加して、リード・インダクタンスの影響を相殺することを推奨します。

表面実装のアプリケーションでは、アプリケーションのESRまたはトランジェント電流処理の要件を満たすため、複数のコンデンサの並列接続が必要になることがあります。アルミ電解コンデンサと乾式タンタル・コンデンサの両方とも表面実装パッケージで供給されています。新型の特殊ポリマー表面実装コンデンサもESRは非常に小さいのですが、単位体積あたりの容量密度ははるかに低くなります。タンタル・コンデンサの場合、スイッチング電源に使用するためのサージ試験が実施されていることが不可欠です。優れた出力コンデンサの選択肢としては、三洋電機のPOSCAP TPD/E/Fシリーズ、

KemetのT520、T530およびA700シリーズ、NEC/トーキンのNeoCapacitor、パナソニックのSPシリーズのコンデンサなどがあります。その他の適切なコンデンサ・タイプとしては、ニチコンのPLシリーズやSpragueの595Dシリーズがあります。その他の特長についてはメーカーにお問い合わせください。

帰還ループ補償LTC3882は、PolyPhaseアプリケーションで優れた位相間電流分担を行う補助の専用電流分担ループを備えた電圧モード・コントローラです。電流分担ループは内部で補償されます。

ESRが大きいバルク・コンデンサを使用する場合など、アプリケーションによっては、電圧制御ループに対してタイプ2の補償で十分かもしれませんが、最適なトランジェント応答を得るにはタイプ3の補償回路とセラミック・コンデンサを推奨します。

LTC3882の一方のチャネルのエラーアンプEAの簡略図を図22に示します。エラーアンプの正の入力は、1.024Vリファレンスが電力を供給する内部12ビットDACの出力に接続されますが、負の入力はFBピンおよび他の内部回路(すべて表示せず)に接続されます。R1はデバイス内部にあり、値の範囲は「電気的特性」の表のRVSFBパラメータにより与えられます。出力はCOMPに接続されます。PWMコントローラは必要な出力デューティ・サイクルをこのCOMPから導出します。オーバーシュートの回復時間を短くするため、COMPピンの最大電位は内部でクランプされています。

+

VOUT

VDAC

R1 R3

C3 R2C1

C2

EAFB

COMPINTERNAL

3882 F22

トランスコンダクタンス(gm)アンプを使用する多くのレギュレータとは異なり、LTC3882は、FBピンを仮想グランドとする反転加算アンプ・トポロジーを使用して設計されています。これにより、外付け部品によって帰還利得を厳密に制御できます。これは単純なgmアンプでは不可能です。電圧帰還アンプ

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LTC3882

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アプリケーション情報には、ポールとゼロの位置を選択できる柔軟性もあります。特に、タイプ3の補償回路を使用できるので、LCポール周波数で位相が増強され、図23に示すように制御ループの位相余裕が大幅に改善されます。

図25に示すタイプ3の伝達関数は、次式で与えられます。

VCOMPVOUT

= –(1+sC1R2)[1+s(R1+R3)C3]sR1(C1+C2)[1+s(C1//C2)R2](1+sC3R3)

エラーアンプ両端のRC回路網とフィードフォワード部品R3

およびC3によって2つのポールとゼロの対が生じ、システムのユニティゲイン(クロスオーバー)周波数 fCで位相ブーストが得られます。理論的には、ゼロとポールはfCの前後に対称に配置され、ゼロとポールの間の開きはfCで必要な位相ブーストが得られるように調整されます。ただし、実際には、クロスオーバー周波数がLCのダブルポール周波数よりはるかに高い場合、この周波数補償の手法では通常、ユニティゲイン帯域幅内に位相の減少箇所が生じるので、条件付き安定性に関する問題がいくらか生じます。

条件付き安定性が問題になる場合、エラーアンプのゼロを低い周波数に移動して位相が減少しすぎないようにします。次式を使って帰還補償部品の値を計算することができます。

fLC = 12π LCOUT

fESR = 12πRESRCOUT

以下のように選択します。

fC =crossover frequency =fPWM10

fZ1(ERR) = fLC = 12πR2C1

fZ2(RES) = fC5

= 12π(R1+R3)C3

fP1(ERR) = fESR = 12πR2(C1//C2)

fP2(RES) =5fC = 12πR3C3

図23.タイプ3補償回路の周波数応答

GAIN

(dB)

FREQ

–1

–1+1GAIN

PHASE

BOOST

0

PHASE (DEG)

–90–180–270–380

3882 F23

標準的なLTC3882回路では、この制御アンプと補償回路網のまわりで閉じている帰還ループは、ライン・フィードフォワード回路、変調器、外付けインダクタ、および出力コンデンサで構成されます。これらの部品すべてがループ動作に影響を与えるので、周波数補償の観点から考慮する必要があります。

変調器はPWM発生器、出力MOSFETドライバおよび外付けMOSFET自体で構成されます。降圧変調器の利得は、入力電圧とともに直線的に変化します。ライン・フィードフォワード回路はこの利得の変化を補償するので、エラーアンプ出力COMPからインダクタ入力(平均DC電圧)への利得AMODがVINに関係なく一定(4V/V)になります。ライン・フィードフォワード回路と変調器の組み合わせは、標準的なループ補償周波数でのAC動作がきわめて良好な、COMPからインダクタ入力までが線形の電圧伝達関数のように動作します。スイッチング周波数の半分までは、この伝達関数に大きな位相シフトが発生し始めることはありません。

外付けインダクタ/出力コンデンサの組み合わせにより、ループ動作への影響がさらに大きくなります。これらの部品により、PWM波形をフィルタ処理する2次振幅のロールオフが生じるので、目的のDC出力電圧が得られます。ただし、このフィルタによって発生する追加の180°位相シフトにより、帰還ループ内での安定性の問題が発生するので、周波数を補償する必要があります。周波数が高くなると、出力コンデンサのリアクタンスがそのESRに近づき、コンデンサによるロールオフが止まり、傾きが –20dB/decade、位相シフトが90°になります。

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アプリケーション情報周波数 fCでの必要なエラーアンプの利得は以下のようになります。

≈ 40log 1+ fC

fLC

2

– 20log 1+ fCfESR

2

–15.56

抵抗R1(選択されたVOUT範囲の関数)の値とポール /ゼロの位置が決まると、R2、C1、C2、R3、C3の値は前の式から求めることができます。

スイッチング電源の帰還ループの補償は複雑な作業になります。このデータシートに示すアプリケーションには標準値が記載されており、表示の電源部品に合わせて最適化されています。類似した電源部品も使用できますが、主要な電源部品の1つでも値を大きく変更すると、性能が大幅に低下する可能性があります。安定性は回路基板のレイアウトにも左右されます。計算された部品の値を検証するため、新しい回路設計はすべてプロトタイプを作成して安定性をテストします。

PCBレイアウトに関する検討事項電磁放射と高周波共振の問題を防ぎ、デバイスの正しい動作を確保するには、LTC3882に接続する部品の適切なレイアウトが不可欠です。図24を参照してください。この図は電流波形が通常は回路分岐内に存在することも示しています。DCR

による検出を使用する場合は、RSENSEを完全短絡に置き換えます。効率を最大限に高めるために、スイッチ・ノードの立ち上がり時間と立ち下がり時間をできるだけ短くすることが必要です。以下に示すPCB設計の優先リストは、適正な配置の確保に役立ちます。

1. グランド層またはDC電圧層を電源層と小信号層の間に配置します。一般に、電源プレーンはトップ層(4層PCB)に配置し、4層を超える層を使用する場合はトップ層とボトム層に配置します。パワー部品の銅トレースは広くするか短くして、電源プレーン・ビア周辺での熱安全弁の不適切な使用を回避し、抵抗とインダクタンスを最小限に抑えてください。

2. 低ESRの入力コンデンサをスイッチングFET電源接続箇所とグランド接続箇所にできるだけ近づけ、可能な最短の銅トレースで配置します。スイッチングFETは入力コンデンサと同じ銅層に配置して、CINに共通の上側ドレイン接続箇所を設ける必要があります。2つのチャネルの入力デカップリングを分割すると大きな共振ループが形成されることがあるので、入力デカップリングは分割しないでください。これらを接続する目的ではビアを使用しないでく

ださい。スイッチングFETと大型受動部品への強制空気流を遮断しないようにしてください。

3. ディスクリートFETドライバを使用する場合は、そのICをスイッチングFETのゲート端子近くに配置し、接続トレースを短くしてクリーンな駆動信号が生成されるようにします。この規則は、ドライバ ICの電源と、スイッチングFETのソース・ピンに接続するグランド・ピンにも適用されます。ドライバ ICは、スイッチングFETから見てPCBの反対側に配置することができます。

4. インダクタの入力はスイッチングFETにできるだけ近づけて配置します。スイッチ・ノードの表面積は最小限に抑えてください。最大出力電流をサポートするために必要な最小のトレース幅にします。銅の充填や流し込みは避けてください。接続配線を複数の銅層で並列にならないようにしてください。スイッチ・ノードから他のトレースまたはプレーンまでの容量を最小限に抑えてください。

5. 出力電流検出抵抗(使用する場合)は、インダクタ出力のすぐ近くに配置します。電圧および電流をリモート検出するためのPCBトレースは、配線されているどの層でも、可能な最小の間隔で、対にして一緒にLTC3882

に戻します。高周波スイッチング信号の発生を防止し、グランド・プレーンを使用して遮蔽を最適にしてください。ケルビン検出の場所ではなく、LTC3882の近くにあるこれらのトレースにすべてのフィルタ部品を配置します。ただし、DCRによる検出を使用する場合は、上側の抵抗(R1、図25)をスイッチ・ノードの近くに配置します。

6. 低ESRの出力コンデンサを検出抵抗の出力およびグランドの近くに配置します。出力コンデンサのグランド接続は、システム・グランドに戻って接続する前に、入力コンデンサのグランドに接続するのと同じ銅領域に配線します。

7. スイッチング・グランドをシステム・グランド、小信号アナログ・グランド、またはいずれかの内部グランド・プレーンに接続する場合は、1点で行います。システムの内部にシステム・グランド・プレーンがある場合は、ビアを星形の1点にクラスタ化して接続するとうまくいきます。このクラスタはデバイスのGNDパドルの直下に配置します。GNDパドルは、アナログ信号グランドおよびVOUT1の負電圧検出点の両方として機能します。グランド網を個別に作成し、次に0Ωの抵抗を使用してシステム・グランドに接続するCAD技法が役立ちます。

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アプリケーション情報

RL1D1

L1SW1 RSENSE1 VOUT1

COUT1

VIN

CIN

RIN

RL0D0BOLD LINES INDICATEHIGH SWITCHING CURRENT. KEEP LINESTO A MINIMUM LENGTH.

L0SW0

3882 F24

RSENSE0 VOUT0

COUT0

図24.高周波経路と分岐電流の波形

8. すべての小信号部品は、高周波数のスイッチング・ノードから離して配置します。LTC3882のデカップリング・コンデンサは、デバイスのすぐ近くに配置します。

9. 与えられた大電流経路内でのビアの数の経験上の目安としては、ビア当たり0.5Aを使用するのが妥当です。この規則を適用する場合は、首尾一貫させてください。

10. 銅の充填や流し込みは、前述の規則3での注記以外はすべての電源接続に適しています。多層上の銅プレーンも並列で使用できます。これは熱管理に役立ち、トレースのインダクタンスを低減するので、EMI性能がさらに向上します。

出力電流検出ISENSE

+ピンおよび ISENSE–ピンは、内部電流コンパレータ、電

流分担ループ、および遠隔測定A/Dコンバータの高インピーダンス入力です。電流検出入力の同相電圧範囲は、およそ0V~5.5Vです。この範囲の全体にわたって連続線形動作が実現されます。差動電流検出入力(ISENSE

+ – ISENSE–)の最大

値は、温度によるあらゆる変動を含めて70mVです。これらの入力は、アプリケーションで常時適切に接続する必要があります。

図25に示すように、最大負荷時の効率を最大にするため、LTC3882はインダクタのDCRを流れる電流を検出するように

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図25.インダクタのDCRによる出力電流検出

BOOST

TGLTC4449

VIN12V

TS VOUT

3882 F25

DCRL

R1*

INDUCTORVCC

VLOGIC

5V

IN

*PLACE R1 NEAR INDUCTOR PLACE C1 NEAR ISENSE

+, ISENSE– PINS

BGGND

C1*

VINSNS

VCC

PWM

ISENSE+ISENSE

LTC3882

GND

R1 • C1 = LDCR

VDD33

アプリケーション情報

図26.ディスクリート抵抗による出力電流検出

設計されています。インダクタのDCRは銅の小さなDC巻線抵抗値を表し、LTC3882のアプリケーションに適したほとんどのインダクタでは0.3mΩ~1mΩです。フィルタのRC時定数を正確にインダクタのL/DCR時定数に等しくなるように選択すると、外付けコンデンサ両端の電圧降下がインダクタのDCR

両端の電圧降下に等しくなります。外付けのフィルタ部品を適切な大きさにするため、メーカーのデータシートを調べて、インダクタのDCRに関する仕様を確認してください。インダクタのDCRは、良質なRLCメーターを使って測定することもできます。

DCRの公称値または測定値を使用して、IOUT_CAL_GAIN

(mΩ単位)を設定します。インダクタのDCRの温度係数は、銅と同じように標準では高い値です。メーカーのデータシートをもう一度参照してください。MFR_IOUT_CAL_GAIN_TCの

BOOST

TGLTC4449

VIN12V

TS VOUT

3882 F26

VCC

VLOGIC

5V

IN

BGGND

CF

VINSNS

VCC

PWM

ISENSE+ISENSE

LTC3882

GND

FILTER COMPONENTS PLACED NEAR SENSE PINS

VDD33

RF

RF

RS ESLL

SENSE RESISTORPLUS PARASITIC

INDUCTANCE

CF • 2RF ≤ ESL/RSPOLE-ZERO

CANCELLATION

正しい値を設定している場合、LTC3882はこの非理想的特性に合わせて調整できます。この係数は標準では3900ppm/°C前後です。

影響を受けやすい小信号ノードにノイズが結合しないように、抵抗R1はスイッチ・ノードの近くに配置します。コンデンサC1

はデバイスのピンの近くに配置します。

出力電流のディスクリート抵抗による検出の例を、図26に示します。従来は、検出抵抗の寄生インダクタンスが比較的小さな誤差を示すことがありました。新しい電流密度ソリューションでは、小さな検出抵抗値を使用して、発生する検出電圧を20mV未満にすることができます。さらに、最大1MHzの動作でインダクタのリップル電流が50%を超えることも普通になってきています。

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アプリケーション情報これらの条件では、もはや検出抵抗の寄生インダクタンスによる電圧降下を無視できません。RCフィルタを使用して、寄生インダクタンスが存在するときの電流検出信号の抵抗成分を抽出することができます。たとえば、図27は実装面積が2010

の2mΩ抵抗両端の電圧波形です。波形は、純粋な抵抗性成分と純粋な誘導性成分が重畳されたものです。寄生インダクタンスを検出抵抗で割った値(L/R)に近くなるようにRC時定数を選択すると、得られる波形は図28に示すように抵抗性に見えます。

出力電圧検出高精度のケルビン検出技術を使用し、出力電圧をLTC3882

のマスタ・チャネルのVSENSE±ピンに戻して差動で接続し、ポ

イントオブロードで最良の出力電圧レギュレーションになるようにします。LTC3882のGNDパドルは、チャネル1出力の負の検出点として機能します。これらのピンは、出力電圧遠隔測定用のA/Dコンバータ入力としても機能します。これらの検討事項はスレーブ・チャネルにとって重要な場合と重要でない場合がありますが、該当する位相のIOUT遠隔測定を正確にするため、VOUTをスレーブ・チャネルのVSENSEピンに戻して接続する必要があります。したがって、通常はすべてのLTC3882チャネルについて堅実なVOUTケルビン検出技術を推奨します。

ソフトスタートとソフトストップLTC3882はデジタル・ランプ制御を使用して、ソフトスタートおよびソフトストップの両方を実現します。

LTC3882は、ソフトスタートの前に動作状態に移行している必要があります。デバイスの初期化が完了し、VINSNSの電圧がVIN_ONしきい値を超えると判定された後、RUNピンは解放されます。

いったん動作状態になると、負荷電圧を能動的に安定化しつつ、目標電圧を0Vから指定の電圧設定値までデジタルに上昇させることにより、ソフトスタートは規定の追加遅延時間(次のセクション)後に実行されます。電圧ランプの立ち上がり時間はTON_RISEコマンドを使用してプログラムできるので、起動時の電圧ランプに伴う突入電流を最小限に抑えることができます。LTC3882がこの方式で出力を変化させることができる最大レートは100μs/ステップです。ソフトスタートは、TON_ RISEの値を0.250ms未満の任意の値に設定することによりディスエーブルできます。LTC3882は必要な計算を内部で実行して、電圧を確実に目的の勾配に制御します。ただし、パワー段の基本的な制限値よりも急峻な電圧勾配にすることはできません。TON_

RISEが小さくなるほど、出力電圧の段差は顕著になる場合があります。

LTC3882は、ターンオン制御と同様な方法でソフト・ターンオフもサポートします。TOFF_FALLはRUNピンが“L”に遷移するか、デバイスがオフするように指示されたときに処理されます。デバイスがフォルトによってオフしたり、GPIO

が“L”になってデバイスがこれに応答するようにプログラムされている場合、PWMは直ちに出力をオフするよう命令します。その結果、出力は負荷電流の関数として減衰します。

図27.RSENSE両端で直接測定した電圧

図28.ISENSEピンでの電圧測定値

500ns/DIV

VRSENSE20mV/DIV

3882 F27

VESL(STEP)

500ns/DIV

VISENSE20mV/DIV

3882 F28

低い最大検出電圧を使用するアプリケーションでは、検出抵抗メーカーのデータシートに記載された寄生インダクタンスの情報を確認してください。データが存在しない場合には、検出抵抗の両端で電圧降下を直接測定してESLステップの大きさを求め、次式を使用してESLを決定します。

ESL =VESL(STEP)

∆IL•

tON • tOFFtON + tOFF

小さな値(<5mΩ)の検出抵抗を使用する場合、CFの信号がインダクタを流れる電流に類似していることを確認し、RFを小さくして主スイッチのターンオンに伴う大きなステップをすべて除去します。

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LTC3882

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アプリケーション情報

図29.時間ベースのVOUTターンオン

図30.時間ベースのVOUTターンオフ

パワー段がCCMで動作するよう構成され、TOFF_FALLの時間が十分に長く、パワー段が目的の勾配を実現できる限り、LTC3882は制御されたランプ・オフ信号を生成できます。TOFF_FALLの時間を満足できるのは、パワー段が閉ループ制御状態で十分なシンク電流を流して、立ち下がり時間の終了までに出力を確実に0Vにすることができる場合だけです。TOFF_FALLが負荷容量の放電に必要な時間よりも短いと、出力は0Vに到達しません。この場合、パワー段はTOFF_

FALLの終了時にオフになるよう引き続き命令されているので、VOUTは負荷によって決まる速度で減衰します。コントローラがDCMで動作するよう設定されている場合、コントローラは負の電流を流さないので、出力が“L”になる要因は負荷に限定され、パワー段ではありません。立ち下がり時間の最大値は1.3秒に制限されています。TOFF_FALLが小さくなるほど、出力電圧の段差は顕著になる場合があります。

時間ベースの出力シーケンシングとランピングLTC3882のTON_DELAYコマンドおよびTOFF_DELAYコマンドを、前のセクションで説明した立ち上がり時間および立ち下がり時間のコマンドと組み合わせて使用し、広範で汎用性のあるシーケンシングおよびランピング方式を実装できます。時間ベースのシーケンシングおよびランピングの鍵となるのは、図29および図30に示すように、LTC3882のマスタ位相がその出力をPMBusコマンドの値に従って増減する能力です。

固定の遅延その他のタイミング不確実性があり、これらはLTC3882によって制御される出力電圧のすべての変化に関連しています。ソフトスタート/ソフトストップ、マージニング、VOUT_COMMANDの値の一般的変化など、出力電圧のすべての変化を処理するためには、公称270µsの固定タイミング遅延が存在します。時間ベースのすべての出力動作の開始には±50µsの不確実性があり、公称のステップ分解能は100µs

です。この意味は、LTC3882が生成可能なTON_DELAYまたはTOFF_DELAYの最小値の範囲は、基本的な発振器の許容差を含まない場合、220µs~320µsであるということです。ソフトウェア・ベースの出力変更(例:マージニング)では、このアルゴリズム的遅延はシリアル・バス上でSTOPビットを受け取ったときに始まります。この最小ターンオン/ターンオフ遅延とステップ単位の出力制御の例を図31に示します。ここでは、TON_DELAY = 0およびTON_RISE = 1msです。

LTCデジタル・パワー製品によって制御されたレール間でトラッキングおよびシーケンシングを効果的に実装するには、制御側のすべてのIC間で次の2つの信号を共有します。それは、SHARE_CLKおよびRUN(LTC297x製品ではCONTROLピ

DAC VOLTAGEERROR (NOT TO SCALE)

TIME DELAY OF<1mS, TYPICAL

DIGITAL SERVOMODE ENABLED FINAL OUTPUT

VOLTAGE REACHEDTON_MAX_FAULT_LIMIT

TON_RISE TIME 3882 F29

TON_DELAY

VOUT

RUN

VOUT_UV_FAULT_LIMIT

TOFF_FALLTOFF_DELAY TIME 3882 F30

VOUT

RUN

ン)の信号です。これにより、共有の入力電源状態(VIN_ON

しきい値)、外部ハードウェア制御(RUNピン)、またはPMBus

コマンド(場合によりグローバル・アドレス指定を使用)に基づいて、同期レール・シーケンシングのオンとオフが容易になります。

TON_DELAYを使用した出力電源シーケンシングの例を図32に示します。

この方式を使用すると、図33および図34に示すように、等価のターンオン/オフ遅延および適切な立ち上がり時間および立ち下がり時間を設定することにより、従来の同時トラッキングおよび比例トラッキングもエミュレートすることができます。

さらに、これらの方式を併用して適合させて必要なあらゆるランピング制御を作り出すことが容易に可能なので、一部の方式は、従来のアナログ専用コントローラでは実装するのが難しいことが判明する場合があります。最終製品の要件が発展していくのに応じて、ハードウェア変更なしでレールを

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LTC3882

513882f

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3882 F34

100ms/DIV

VOUT2

VOUT3

VOUT4

VOUT1

1V/DIV

アプリケーション情報

図34.LTC3882の時間ベースの比例ランピング 図35.カスケード接続シーケンシングの構成

LTC3882

GPIO0 = VOUT0_UVUF

GPIO1 = VOUT1_UVUFRUN 1

RUN 0START

LTC3882

3882 F35

RUN 0 GPIO0 = VOUT0_UVUF

GPIO1 = VOUT1_UVUF

TO NEXT CHANNELIN THE SEQUENCE

RUN 1

図31.TON_RISE = 1msの例

図33.LTC3882の時間ベースの同時電源ランピング

図32.LTC3882の時間ベースの電源シーケンシング

再度シーケンス制御できるので、これらのプログラム可能な機能により、実際のシステム開発は大幅に簡略化されます。LTpowerPlay GUIおよびLTC3882内蔵のEEPROMをこのタスクに使用して、レール間でのターンオン/オフの関係を変更するのにファームウェア開発が必要にならないようにすることができます。これにより、電源システム全体の規模拡大または縮小が容易に可能になるので、実績のあるハードウェア・マクロ設計の再利用が促進されます。

電圧ベースの出力シーケンシングLTC3882は、電圧ベースの出力シーケンシングが可能です。LTC388xファミリのメンバー間での連続イベントでは、図35に示すように、ある1つのRUNピンを別のコントローラのGPIOピンから制御できます。VOUT_UV_UFだけを伝播するようにGPIO出力を構成(MFR_GPIO_PROPAGATEを0x1000に設定)し、該当デバイスがMFR_GPIO_RESPONSE

を「無視」(0x00)に設定しておく必要があります。出力が特定のUVしきい値より低いときはいつでも、この構成ハードウェアによって次の下流コントローラがディスエーブルされます。UVしきい値を超えてからGPIOピンが解放されるまでの遅延はほとんどないので、フィルタ処理されていないVOUT UVフォルト制限値の使用を推奨します。このUV伝播が選択されている場合は、TON_RISE/FALLの値が小さいときに、VOUT上のノイズによって信号が繰り返し切り替わらないように、GPIO

出力に250µsのデグリッチ処理フィルタがあります。ノイズや立ち上がり/立ち下がりの長時間の設定が原因で、GPIOに好ましくない遷移がなお発生する場合は、GPIOピンとグランドの間にコンデンサを接続して波形をフィルタリングします。このフィルタのRC時定数は十分に小さくして、検知できるほどの遅延が発生しないようにします。値を300μs~500μsにすると、トリガ・イベントを著しく遅延させることなく、フィルタリングの効果をある程度増強できます。

3882 F31

VOUT(1V/DIV)

RUN(5V/DIV)

200µs/DIV

3882 F32

VOUT2

VOUT3

VOUT4

VOUT1

100ms/DIV

1V/DIV

3882 F33

100ms/DIV

VOUT2

VOUT3

VOUT4

VOUT1

1V/DIV

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LTC3882

523882f

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3882 F36

100ms/DIV

VOUT2

VOUT3

VOUT4

VOUT1

1V/DIV

図36.カスケード接続シーケンシングの波形

出力電圧サーボの使用出力電圧の精度を最高にするには、MFR_PWM_MODE_

LTC3882のビット6を設定することにより、マスタ位相でデジタル・サーボ・モードをイネーブルします。デジタル・サーボ・モードでは、LTC3882はA/Dコンバータによる関連の電圧測定値に基づいて安定化出力電圧を調整します。デジタル・サーボ・ループは、A/Dコンバータによる正確な測定値に出力が達するまで、100msごとにDACのLSB(電圧レンジ・ビットに応じて公称1.375mVまたは0.6875mV)だけ電圧を調整します。

マスタ・チャネルがオンした場合は、以下のすべての条件が満たされた後にデジタル・サーボがイネーブルされます。

• MFR_PWM_MODE_LTC3882のビット6が設定される

• TON_RISEシーケンスが完了する

• VOUT_UV_FAULTが存在しない

• IOUT_OC_FAULTが存在しない

• MFR_AVP = 0%

デジタル・サーボ・モードは、TON_MAX_ FAULT_LIMITの制限値を0(無限大)に設定しない限り、図29に示すように、

アプリケーション情報TON_MAX_ FAULT_LIMITの経過後に起動します。その場合、このモードは上記の条件が満たされるとすぐに起動します。

AVPの使用LTC3882は、デジタルでプログラム可能な能動電圧ポジショニング(AVP)機能を備えています。この機能により、出力電圧設定値はコンバータの全帯域幅で出力電流の関数として自動的に調整されます。AVPでは、通常、並列接続されているマスタ位相間で電圧モードのスイッチャが電流を分担できるように、出力負荷ラインを指定することが必要です。AVPをこの趣旨でLTC3882アプリケーションに使用してもかまいませんが、その場合はLTC3882のIAVG電流シェアリング制御ループを使用することを推奨します。こうすると、電源の出力インピーダンスを低下させずに、より多くの位相数にわたってより正確な分担量を生成できます。

ただし、AVPを引き続き使用してLTC3882アプリケーションで大きく役立てることができます。予想される負荷範囲での一定の許容出力電圧変動に対して、AVPを適用して出力フィルタ容量を最小限に抑えることができます。AVPの一例を図37に示します。

システムをオフすると、図36に示すように、レールはシステムがオンするときと同じ順序でシャットダウンします。異なるシーケンスが必要な場合は、回路を配線し直すか、TON_DELAY

またはTOFF_DELAYをプログラミングすることにより遅延を加える必要があります。このアプリケーションの基本的な制約は、上流のレールが下流のレールの起動障害を検出できないことです。このため、下流のレールをモニタし、問題が発生した場合にシステム・フォルトをアサートする外部の高速スーパーバイザを使用しない場合は、カスケード接続シーケンシングを実装しないでください。

図37.能動電圧ポジショニング

3882 F37

WITH AVP

AVP DISABLED

IO(10A/DIV)

VOUT(50mV/DIV)

IO(10A/DIV)

LOOP: BW = 118kHz, PM = 58°, GM = 7dB

VOUT(50mV/DIV) 108mV

173mV

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LTC3882

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アプリケーション情報MFR_VOUT_AVPは、出力電流値が IOUT_WARN_LIMIT

に等しいときのVOUTの設定値が無負荷時からどの程度低下するかをパーセント値で指定します。LTC3882のAVPは、VOUTの最大低下率である15%をサポートします。この値は、およそ50%の負荷での公称出力電圧の前後±7.5%の許容差に対応します。AVPを効果的に使用するには、以下の手順に従います。

1. IOUT_OC_WARN_LIMITを設定します。これにより、AVP

の設定レベルが適用されるマスタ位相出力電流が指定されます。全負荷での疑似警告を回避するため、一般に、これは100%の負荷点を超えます。

2. VOUT_COMMANDは、出力が無負荷の場合に望ましいVOUTの値に設定してください。VOUT_MARGIN_HIGH/

LOWも、AVPをイネーブルした場合の無負荷の値を指定します。LTC3882のAVPが可能なのは、これらのレベルから出力を低減することだけです。

3. MFR_VOUT_AVPを、目的の出力電圧変動を電流の関数として生成するパーセンテージに設定します。

たとえば、定格が120Aの3.3V、6相の電源で、20%から80%

までの出力負荷ステップ時に2.5%の出力変動を許可することが目標である場合は、以下のパラメータを設定します。

最初に、マスタ(6相のうちいずれか1つ)の出力電流警告レベルを、定格の全負荷よりわずかに高い値に設定し、疑似警告を回避します。通常は、この同じ設定を5つのスレーブ位相にも適用します。

IOUT_OC_WARN_LIMIT = 1.1 • 120A/6 = 22A

マスタ位相の開放出力電圧計算は、この場合のAVPの規格値がカバーするのは60%の出力負荷振幅に過ぎないことを反映する必要があります。

VOUT_COMMAND = 3.3V(1+0.5 • 0.025/0.6) = 3.3687V

その後、AVP計算は、IOUT_OC_WARN_LEVELを100%の負荷点より高く設定されるという事実を考慮する必要があります。

MFR_VOUT_AVP =100%•1.1•2• 3.3687 – 3.3( )

3.3687= 4.487%

出力電圧が3.3Vで負荷が50%の場合、レールの出力負荷が24Aから96Aまで変化するときに、これらの設定では、VOUT

が約3.34Vから約3.26Vに変化します。この設計例ではVOUT

が全負荷で3.23Vまで低下することに注意してください。

マスタ位相でAVPをイネーブルすると、デジタル出力サーボ・モードは自動的にディスエーブルされます。AVPは、イネーブルにしたとき(たとえば、TON_RISEシーケンス)、すべての出力ランピング時にアクティブになります。MFR_VOUT_AVPを0.0%(工場出荷時のデフォルト)にプログラムすることにより、AVPはマスタ位相でディスエーブルされます。スレーブ(FBをVDD33に接続)として構成された位相では、AVPが自動的にディスエーブルされます。

AVPが作動すると、関連のISENSEの入力オフセットにより、すべての動作電流で出力電圧誤差が大きくなる可能性があります。この誤差を最小限に抑えるため、全負荷の20%以上の既知の出力電流(READ_IOUT)で動作するときに得られるREAD_VOUTの値に基づいて、マスタ位相のVOUT_

COMMANDの値に較正オフセットを加えることができます。必要な補正は、標準では無負荷時出力電圧の数パーセント未満になりますが、次式のように計算します。

VOS = VOUT_COMMAND

• 1–MFR_VOUT_AVP •READ_IOUT100 •IOUT_OC_WARN_LIMIT

– READ_VOUT

PWM周波数の同期LTC3882は、両方のPWMチャネル(TGの立ち下がりエッジ)を250kHz~1.25MHzの外部CMOSクロックと同期可能にするフェーズロック・ループ(PLL)を内蔵しています。PLLはSYNCピンのクロック信号の立ち下がりエッジに同期します。このPLLは、MFR_PWM_CONFIG_LTC3882コマンドによって選択できる非常に精度の高いチャネル位相関係も生成します。PolyPhaseアプリケーションでは、最良の結果を得るために、すべての位相の間隔を位相特性図内で均一にします。たとえば、4相システムでは90°のチャネル間分離を使用します。

PLLにはロック検出回路があります。動作中にPLLの同期が外れた場合は、STATUS_MFR_SPECIFICコマンドのビット4

がアサートされ、マスクされていない限りALERTピンは“L”になります。このフォルトは、STATUS_MFR_SPECIFICのビット

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4に1を書き込むことでクリアできます。このフォルトがマスクされていない場合は、起動時またはリセット中に非同期のPLL

に対する疑似ALERTが発生する可能性があります。

PLLの同期が示されるまでは、どちらのPWMチャネルもオフ状態からRUN状態に移行しません。チャネルをオフ状態からRUN状態に移行する場合、対象チャネルのPWMランプ発生器も目的のPLL出力周波数に同期していない場合は、STATUS_MFR_SPECIFICのビット4が設定されます。

SYNCピンがアプリケーションで外部クロックに同期しない場合、PWMはゼロ以外のFREQUENCY_SWITCHコマンドによって指定される周波数で動作します。そのコマンドがEEPROMで、またはRCONFIG(FREQ_CFGピンを接地)によって0x0000(外部クロックのみ)に設定されている場合は、電源投入時、MFR_RESETの指定時、またはRESTORE_

USER_ALLの指定時には、外部クロック入力がないとPWM

は起動しなくなります。外部クロック専用としてプログラムされているときに外部クロックが失われた場合、または外部クロックが存在しない電源環境でPWMがこの設定に単純に切り替わった場合、PLLは内部VCOによって発生した最も低い自走周波数で起動 /動作します。これはアプリケーションの所定のPWM周波数を大きく下回ることがあり、コンバータ動作に不具合を招く可能性があります。この理由から、その特定のLTC3882デバイスがクロック・マスタとして動作するかどうかにかかわらず、使用可能なPWM周波数をチャネルごとにプログラムすることを通常は推奨します。

PolyPhaseレールのすべてのチャネルはSYNCピンを共用するよう要求されます。レール間および他の構成の場合、こうした同期はオプションです。複数のLTC3882間でSYNCピンを共用する場合、SYNC出力を制御するためにプログラムするLTC3882は1つだけにしてください。

PolyPhase動作と負荷シェアリングLTC3882をPolyPhaseアプリケーションで使用する場合は、スレーブのFBピンをVDD33に接続することによりスレーブ位相を構成する必要があります。特に、この構成では、スレーブ位相のエラーアンプがディスエーブルされます。以下に示す他の5つのピンもPolyPhaseレールのすべてのチャネル間で共有する必要があります。

• VINSNS

• COMP

• IAVG

• IAVG_GND

• SYNC

VINSNSの接続を共通にすると、電流ループによって要求されるダイナミックレンジが狭くなるので、十分に制御されたマスタ変調器の利得を維持するのに役立ちます。

COMP信号を共有すると、マスタ位相のエラーアンプがすべてのスレーブ位相のデューティ・サイクルを制御して、コマンドで指定の出力電圧を発生させることができます。

スレーブ位相は、マスタのCOMP(エラーアンプ)出力が高くなりすぎる原因であるシステム・フォルトを検出できます。この種のエラーアンプ・フォルトを検出するスレーブ位相は、そのPWM出力を直ちに遮断し、そのVOUT_OV Fault

ビットでフォルトを示して、対象チャネルのVOUT_OV_

FAULT_RESPONSEによって示される場合がある何らかの追加動作を行います。この応答がハードウェアレベルの応答(0x00)を実現するためにだけ設定されている場合は、フォルト状態が解消されると通常のチャネル動作は自動的に再開されます。

共有されているIAVGおよび IAVG_GNDの信号は、2次電流分担ループを使用して、各チャネルから供給された出力電流量のバランスを能動的に調整します。値が100pF~200pFのコンデンサをIAVGとIAVG_GNDの間に配置します。この容量をLTC3882デバイス/ピン間で分散させることで、ノイズ耐性を向上することができます。PolyPhaseレールのすべてのIAVG_

GNDピンを互いに結線し、マスタ位相のパッケージ・パドルまたはその近くで、1箇所の接地点に接続します。

負荷シェアリングの精度は、主に各位相の電流検出アンプのオフセット(IAVG_VOS)とスレーブ電流エラーアンプのオフセット(VSIOS)に基づいています。これらは「電気的特性」の表に記載されています。LTC3882のチャネル間の電流検出利得誤差は無視できます。2次電流分担ループは、位相間のすべての誤差を平均化するように動作します。この誤差平均化とこれらの変数が持つランダム性により、「電気的特性」の表の制限値では、実際の位相ごとのオフセットは、ほとんどの設計の場合、全動作温度範囲で±300µV以下になることが保証されます。このことは、DCR起因の許容差などの外部要因を除いて、ΔISENSE = 15mVのときに整合性が±2%より優れていることを表しています。

アプリケーション情報

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LTC3882

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アプリケーション情報

VIN

VDD33

3882 F38

VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC (ENABLED)

COMP0COMP1

VSENSE0+

VSENSE1+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

SHARE_CLK

LTC3882

(0,120)

IAVG0 IAVG1

SYSTEM ON/OFF

BOTH ICs SAME DEFAULT FREQUENCY SWITCH

3-PHASE SENSE+–

1-PHASE SENSE+

VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC (DISABLED)

COMP0COMP1

VSENSE0+

–VSENSE1

+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

SHARE_CLK

LTC3882

(60,240)

IAVG0 IAVG1

図38.3+1位相アプリケーション

図39.8相アプリケーション

VIN

3882 F39

VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC

COMP0COMP1

VSENSE0+

VSENSE1+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

LTC3882

(0,180, CLOCK MASTER)

IAVG0 IAVG1

VOUT SENSE+–

VDD33 VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC

COMP0COMP1

VSENSE0+

VSENSE1+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

LTC3882

(45,225)

IAVG0 IAVG1

SYSTEM ON/OFF

VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC

COMP0COMP1

VSENSE0+

VSENSE1+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

LTC3882

(90,270)

IAVG0 IAVG1

VINSNSFB0FB1RUN0RUN1GPIO0GPIO1SYNC

COMP0COMP1

VSENSE0+

VSENSE1+

VSENSE0–

GNDIAVG_GND

SHARE_CLK SHARE_CLK

LTC3882

(135,315)

IAVG0 IAVG1

SHARE_CLK SHARE_CLK

ALL ICs SAME DEFAULT FREQUENCY SWITCH

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LTC3882

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IOUTの遠隔測定を高精度に行うには、 スレーブ位相がPWM

制御でこの情報を使用する必要がある場合でも、スレーブ位相側のVSENSE

+を適切に接続することが必要です。厳密には要求されていないものの、スレーブ位相のVSENSE

±ラインをマスタと単純に共有すると、補助的な出力電圧遠隔測定機能を実現できます。唯一の懸念がスレーブのIOUTの高精度の遠隔測定である場合は、対象チャネルのVSENSE

+を近くでISENSE

–に結線できます。スレーブ位相のVSENSE–は、その

マスタ・チャネルのVSENSE–に必ず短絡してください。IOUTの

OC/ROC機能はVSENSE±の配線には影響を受けません。

すべての位相は同じ共有SYNCクロックに同期する必要があり、同じデフォルトのPWM周波数で動作するようにプログラムします。位相は360 °フェーザ図の周囲で等間隔になるように選択し、PolyPhaseレールの位相はその最大デューティ・サイクルがすべて同じになるように選択します。MFR_PWM_CONFIG_LTC3882の詳細を参照してください。図38は3相接続の例を示し、図39は8相レールの例を示します。これらの図での追加の共有信号は、位相とレールの間でフォルト状態を通信し、同期した時間ベースのレール・シーケンシングおよびトラッキングを行ない、すべての位相の正確な出力電流遠隔測定を報告するLTC3882

の能力を浮き彫りにしています。

出力電流フォルトと警告の制限値は、それぞれ IOUT_

FAULT_LIMITとIOUT_WARN_LIMITを使用して、すべてのPolyPhaseチャネルにまたがって同じ値に設定します。高精度のIOUT遠隔測定と位相間での一貫したフォルト処理を実現するため、検出抵抗と関連の温度係数も位相(IOUT_CAL_

GAIN、MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC)ごとに正しく設定することが必要です。LTC3882の電流分担ループは、検出した電圧と整合させることによって動作するので、十分に整合した検出素子をシステム内で使用することが重要です。LTC3882に対して指定されている電流整合パラメータには、インダクタのDCR許容差など、これらの外部誤差発生源は含まれていません。スレーブ位相に対しては、VOUT 関連のパラメータをプログラミングする必要はありません。

PolyPhase電源では、入力と出力のどちらのコンデンサのリップル電流の量も大幅に減少します。入力電圧が、使用される位相数×出力電圧より大きい限り、RMS入力リップル電流は使用される位相数で除算され、実効リップル周波数は乗算されます。出力リップルの振幅も使用される位相数によって減少します。図40にこの原理をグラフで示します。

図40.単相と2相の電流波形

3882 F40

SW1 V

ICIN

ICOUT

SINGLE PHASE

SW1 V

SW2 V

ICIN

IL2

IL1

ICOUT

DUAL PHASE

RIPPLE

アプリケーション情報

1段の設計におけるワーストケースのRMSリップル電流は、入力電圧が出力電圧の2倍のときにピークになります。2相の設計におけるワーストケースのRMSリップル電流は、出力電圧が入力電圧の1/4および3/4のときにピークになります。RMS

電流を計算する場合、各段の電流が均衡している限り、より大きな実効デューティ・ファクタが得られ、ピーク電流レベルが分割されます。1段のスイッチング・レギュレータのRMS

電流の計算方法の詳細説明については、http://www.linear-

tech.co.jp/designtools/app_notesでリニアテクノロジーの「アプリケーションノート19」を参照してください。図41および図42

は、追加の位相を使用することにより、入力電流と出力電流がどのように減少するかを示します。2相のコンバータでは、入力電流のピークが半分に減少して周波数が2倍になります。このように、入力コンデンサの要件は理論的に1/4に低減されます。

外部温度検出LTC3882では、いくつかのシリコン接合ベースの方法により、各チャネルのパワー段の温度を外部から測定するのが簡単になります。リモート検出回路で発生した電圧は内部A/Dコンバータによってデジタル化され、ページ設定されたREAD_

TEMPERATURE_1遠隔測定コマンドによって温度の計算値が返されます。

最も正確な外部温度測定は、図43に示すように、MMBT3906

などのダイオード接続されたPNPトランジスタを使用し、MFR_PWM_MODE_LTC3882のビット5を0に設定して行うことができます(ΔVBE法)。BJTはパワー段のインダクタに接触させるか、すぐ近くに配置します。PNPトランジスタのエミッタ端子はTSNSnピンに接続しますが、ベース端子とコレクタ端子はケルビン接続を使用してLTC3882のGNDパドルに戻

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LTC3882

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図41.正規化されたRMS入力リップル電流

図42.正規化された出力リップル電流[IRMS ~ 0.3(DIC(PP))]

0

0.1

0.2

0.3

0.4

3882 F41

0.5

0.6

DUTY FACTOR (VOUT/VIN)0.1

RMS

INPU

T RI

PPLE

CUR

RENT

DC L

OAD

CURR

ENT

0.3 0.5 0.60.2 0.4 0.7 0.8 0.9

1-PHASE

2-PHASE

DUTY FACTOR (VOUT/VIN)0.1

DIC(

P-P)

V O/L

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

00.3 0.5 0.6

3882 F42

0.2 0.4 0.7 0.8 0.9

1-PHASE

2-PHASE

アプリケーション情報

す必要があります。ノイズ耐性を最大限に高めるには、これらの接続を差動配線し、ダイオード接続されたPNPトランジスタと並列に10nFのコンデンサを配置してください。

MFR_PWM_MODE_LTC3882のビット5を1に設定した場合、LTC3882は接合部電圧の直接測定もサポートします。工場出荷時のデフォルト設定では、図44に示すような抵抗調整型のデュアル・ダイオード回路網をサポートします。ただし、この測定法は、後述するように、パラメータ調整によって、図43に示すタイプの簡単な単一ダイオード回路に適用することができます。この2番目の測定法は、一般に最初の測定法ほど正確ではありませんが、従来型のパワー・ブロックをサポートします。あるいは、高ノイズ環境のためにΔVBE法を低信号レベルで使用できない場合に、この方法が必要であると分かる場合があります。

いずれの方法の場合も、外付け温度センサの温度勾配は、MFR_TEMP_1_GAINに格納された温度係数を使用して変更できます。ΔVBE法を使用する場合、標準的なPNPでは、温度勾配を調整して1よりわずかに小さくすることが必要になります。MMBT3906におけるこのコマンド(MFR_TEMP_1_

GAIN)の推奨値は、理想係数が1.01であることから、およそ0.991になります。MFR_TEMP_1_GAINの値は、単純に理想係数の逆数から計算できます。理想係数は、メーカーごと、ロットごとに異なる場合があります。この値を設定する際は、メーカーに問い合わせてください。MFR_TEMP_1_GAINを調整してPN接合を直接測定する場合は、全温度範囲でのベンチ特性評価を推奨します。

外付け温度センサのオフセットは、MFR_TEMP_1_OFFSET

によって調整できます。ΔVBE法では、このレジスタの値を0にすると、温度オフセットが–273.15°Cに設定されます。PN接合を直接測定する場合は、このパラメータによって25°Cでの公称の回路電圧が調整され、図44に示す電圧からは離れた値になります。

これらの温度調整パラメータを確実に正しく使用するには、PMBusコマンドの詳細を説明する後のセクションでMFR_

PWM_MODE_LTC3882コマンドによって前述の2つの方法に対して与えられた特定の式、ならびにアプリケーションノート137を参照してください。

図43.外部のΔVBEによる温度検出

図44.2D+Rによる温度検出

TSNS

MMBT3906

LTC3882 10nF

GND

GND3882 F43

TSNS

LTC38821nF

495µA

1.35V AT 25°CGND

GND 3882 F44

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アプリケーション情報抵抗構成ピン工場出荷時のデフォルト設定として、LTC3882は外付け抵抗による構成を使用するようプログラムされているので、シリアル・インタフェースを介してデバイスをプログラミングすることなく、あるいはEEPROMの内容をカスタム設定したデバイスを購入することなく、出力電圧、PWMの周波数と位相調整、PMBusアドレスを設定できます。RCONFIGピンには、必ずVDD25とGNDの間に抵抗分割器が必要です。RCONFIGピンに応答指令信号が送られるのは、最初の電源投入時およびリセット時なので、実行時に値を変更するのは推奨されません。同一のプログラミングが必要な場合は、同じデバイスのRCONFIGピンを1個の抵抗分割器で共有することができます。許容差が1%以内の抵抗を使用して正常な動作を保証する必要があります。以下の表では、RTOPをVDD25ピンとRCONFIGピンの間に接続し、一方でRBOTをRCONFIGピンとGNDの間に接続します。また、これらのピンの近くにノイズの大きいクロック信号を配線しないでください。

表8.VOUTn_CFGの抵抗プログラミングRTOP(kΩ) RBOT(kΩ) VOUT(V)

0または開放 開放 EEPROMから10 23.2 5.0

10 15.8 3.3

16.2 20.5 2.5

16.2 17.4 1.8

20 17.8 1.5

20 15 1.35

20 12.7 1.25

20 11 1.2

24.9 11.3 1.15

24.9 9.09 1.1

24.9 7.32 1.05

24.9 5.76 0.9

24.9 4.32 0.75

30.1 3.57 0.65

30.1 1.96 0.6

開放 0 出力オフ* (EEPROMからのVOUT)

*OPERATIONの値とRUNnピンからの命令は、どちらもチャネルがこの構成から起動する 命令にする必要があります。

出力電圧は表8に示すように設定できます。たとえば、RTOPを16.2kΩに設定してRBOTを17.4kΩに設定することは、VOUT_

COMMANDの値を1.8Vにプログラムするのと同じです。抵抗

構成ピンを使用して出力電圧を決定している場合は、VOUT設定値のパーセンテージとしても自動的に設定される関連のパラメータについては、「動作」のセクションを参照してください。

表9.FREQ_CFGの抵抗プログラミング

RTOP(kΩ) RBOT(kΩ)スイッチング周波数

(kHz)0または開放 開放 EEPROMから

20 17.8 1250

20 15 1000

20 12.7 900

20 11 750

24.9 11.3 600

24.9 9.09 500

24.9 7.32 450

24.9 5.76 400

24.9 4.32 350

30.1 3.57 300

30.1 1.96 250

開放 0 外部同期のみ

SYNCピンを複数のLTC3882の間で共有する場合は、1つのSYNC出力だけをイネーブルする必要があることに注意してください。それ以外のSYNC出力はディスエーブルしてください。たとえば、2つのLTC3882を600kHzの周波数で動作する4

相のレールとして構成する場合は、両方のデバイスのFREQ_

CFGピンでRTOPを24.9kΩに、RBOTを11.3kΩにします。この場合、最初のデバイス(クロック・マスタ)のPHAS_CFGピンでRTOPに24.9kΩを、RBOTに9.09kΩを選択すると、位相を180°離す余裕が得られ、SYNC出力がイネーブルされます。2

番目のデバイスのPHAS_CFGピンでRTOPを20kΩに、RBOT

を12.7kΩにしてそのSYNC出力をディスエーブルし、最初のデバイスとは直交位相で180°離して動作させます。位相を混合して選択する場合は、最大デューティ・サイクルが同じ位相だけを指定します。表9および10を参照してください。

LTC3882のアドレス選択は、表11に従って2つの構成ピンASEL0およびASEL1をプログラミングすることに基づきます。ASEL0はLTC3882のデバイス・アドレスの下位4ビットをプログラムし、ASEL1は最上位3ビットをプログラムします。アドレスのどの部分も、EEPROM内にあるMFR_ADDRESSの値から取り出すことができます。両方のピンを開放状態のままにすると、EEPROMに格納されている7ビットのMFR_ADDRESS

値は、すべてデバイス・アドレスを決定するために使用されます。前述した4相の例では、2つのデバイスの一方または両方

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表10.PHAS_CFGの抵抗によるプログラミングRTOP(kΩ) RBOT(kΩ) θSYNC~θ0位相差 θSYNC~θ1位相差 最大デューティ・サイクル 同期出力のディスエーブル

0または開放 開放 EEPROMから EEPROMから MFR_PWM_CONFIGを参照 EEPROMから20 15 135° 315° 87.5% あり20 12.7 90° 270°20 11 45° 225°

24.9 11.3 0° 180°24.9 9.09 0° 180° なし24.9 7.32 120° 300° 83.3% あり24.9 5.76 60° 240°24.9 4.32 0° 180°30.1 3.57 0° 120°30.1 1.96 0° 180° なし開放 0 0° 120°

アプリケーション情報

のASELnピンをプログラムして2つの固有アドレスを作成することを推奨します。LTC3882は、7ビットのグローバル・アドレス(0x5Aおよび0x5B)にも応答します。MFR_ADDRESSおよびMFR_RAIL_ADDRESSは、これらの値のどちらにも設定しないでください。

表11.ASELn抵抗のプログラミング

RTOP(kΩ) RBOT(kΩ)

ASEL1 ASEL0

LTC3882のデバイス・アドレス・ビット[6:4]

LTC3882のデバイス・アドレス・ビット[3:0]

2進 16進 2進 16進0または開放 開放 EEPROMから EEPROMから

10 23.2 1111 F

10 15.8 1110 E

16.2 20.5 1101 D

16.2 17.4 1100 C

20 17.8 1011 B

20 15 1010 A

20 12.7 1001 9

20 11 1000 8

24.9 11.3 111 7 0111 7

24.9 9.09 110 6 0110 6

24.9 7.32 101 5 0101 5

24.9 5.76 100 4 0100 4

24.9 4.32 011 3 0011 3

30.1 3.57 010 2 0010 2

30.1 1.96 001 1 0001 1

開放 0 000 0 0000 0

内部レギュレータ出力VDD33ピンは、公称値の3.3V時に、LTC3882内部のアナログ回路の大半の電源電流を供給します。LTC3882は内部リニア・レギュレータを内蔵しており、これを使用して高い電圧のVCC電源(公称値は最大12V)から3.3V~VDD33の範囲の電圧を供給できます。このLDOの使用はオプションです。VCC

とVDD33を短絡している場合、LTC3882はこのピンに接続されている外部3.3V電源も受け入れます。内部の3.3V LDOを使用する場合は、85mA(内部の消費電力を含む)のピーク電流を供給できます。また、値が2.2μFで低ESRのX5RまたはX7Rセラミック・コンデンサを使用して、VDD33レギュレータの出力をGNDにバイパスする必要があります。外部電源がVDD33を供給する場合は、値の範囲が0.01μF~0.1μFの低ESRバイパス・コンデンサをVDD33ピンとGNDピンの間に直接接続します。

次のセクションで説明するように、デバイスの電力損失の影響を受けるので、内部の3.3Vレギュレータからホスト・システムには20mAを超える電流を流さないでください。この制限値には、VDD33に終端するLTC3882の外付けプルアップ抵抗に必要な電流が含まれています。

VDD33は、出力がVDD25に現れる2番目の内部2.5V LDOに電力を供給します。この2.5V電源は、LTC3882の内部プロセッサ・ロジックの多くに電力を供給します。VDD25出力は、値が1μF以上で低ESRのX5RまたはX7Rセラミック・コンデンサを使用して、GNDに直接バイパスする必要があります。LTC3882の特定の構成抵抗分割器に必要な電流を超える外部システム電流をこの電源から流さないでください。

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LTC3882

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アプリケーション情報

デバイスの接合部温度すべての動作条件で接合部温度の最大定格を超えないよう徹底する必要があります。LTC3882パッケージの熱抵抗(θJA)は33°C/Wですが、露出パッドとPCBとの熱的接触が十分であることが前提になっています。アプリケーションでの実際の熱抵抗は、強制空冷やその他の放熱方法と、特にLTC3882

を取り付けるPCBの銅箔の量に依存します。VCCを外部から供給する場合は、次式を使用して、LTC3882の平均電力損失PD(単位:W)の最大値を概算できます。

PD = VCC(0.024+fPWM • 1.6e-5+IEXT+IRC25)

ここで、

IEXT = VDD33から流れる全外部負荷、デバイス付近の プルアップ抵抗を含む(単位:A)

IRC25 = LTC3882の構成抵抗分割器によって VDD25から流れる全電流(単位:A)

さらに、PWM周波数 fPWMの単位はkHzです。

外部電源がVDD33を直接供給する場合は、次式を使用してLTC3882の平均電力損失PD(単位:W)の最大値を概算できます。

PD = VDD33(0.024+fPWM • 1.6e-5+IRC25)

その後、LTC3882の最大接合部温度(単位:°C)を次式から求めることができます。

TJ = TA+33 • PD

TAは°Cで表した周囲温度です。

温度によるEEPROM保持特性のディレーティング85°Cと125°Cの間のEEPROM読み出し動作はデータ記憶に影響しません。ただし、85°Cより高い温度でEEPROMが書き込まれるか、125°Cより高い温度で保存された場合、保持特性は劣化します。85°Cより高い温度で不定期のフォルト・ログが生成された場合、EEPROMフォルト・ログ領域でのデータ保持率のわずかな減少が、この機能の使用や他のEEPROMの記憶に影響することはありません。その他の高温でのEEPROM機能の詳細については、「動作」のセクションを参照してください。次式を使用して無次元の加速係数を計算することにより、データの劣化を近似できます。

AF = e

Eak

•1

TUSE+273−

1TSTRESS+273

ここで、

AF = 加速係数

Ea = 活性化エネルギー = 1.4eV

k = 8.617 • 10–5 eV/°K

TUSE = 規定の接合部温度

TSTRESS = 実際の接合部温度(°C)

一例として、デバイスを130°Cで10時間にわたって保存した場合、

TSTRESS = 130°Cであり、

AF = e

1.4

8.617•10–5

•1

398−

1403

= 1.66

これはデバイスを125°Cで10 • 1.66 = 16.6時間動作させるのと同じ効果があることを示しており、6.6時間の保持特性ディレーティングになります。

オープン・ドレイン・ピンの構成LTC3882には、次のオープンドレイン・ピンがあります。

3.3Vピン

1. GPIOn

2. SYNC

3. SHARE_CLK

5V対応ピン

(これらのピンは3.3Vに低下した場合も正常に動作します。)

1. RUNn

2. ALERT

3. SCL

4. SDA

GPIOピンは、マスタ位相に関して最も役立つ、パワーグッド・インジケータ出力としてプログラムすることができます。電源投入時またはその直後に有効な表示(ピンを“L”にすること)が必要な場合は、関連するRUNピンとそのGPIO出力の間にショットキ・ダイオードを追加し、ダイオードのカソードをRUN

ピンの信号に接続してください。

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LTC3882

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アプリケーション情報上記のピンには、いずれも0.4Vで3mAのシンク電流が可能な内蔵のプルダウン・トランジスタが接続されています。これらのピンの“L”状態のしきい値は1.4Vなので、電流が3mAの場合は広いノイズ・マージンが存在します。3.3Vピンの場合、3mAの電流は1.1kのプルアップ抵抗によって発生します。この回路網のRC時定数に伴うトランジェント速度が問題にならない限り、通常は10k以上の抵抗を推奨します。

SDA、SCL、SYNCなどの高速の信号では、より小さな値の抵抗が必要になる可能性があります。タイミングの問題を避けるために、RC時定数は必要な立ち上がり時間の1/3~1/5にしてください。100pFの負荷と400kHzのPMBusの通信速度では、時定数を立ち上がり時間の1/3に設定すると、SDAピンとSCLピンのプルアップ抵抗は次のようになります。

RPULLUP = tRISE

3•100pF= 1k

最も近い1%精度の抵抗値は1kです。

通信の問題を防ぐために、SDAとSCLラインの寄生容量は可能な限り小さくなるように注意してください。負荷容量を見積もるには、対象となる信号をモニタし、目的の信号が出力値の約63%に達するまでにどれくらいの時間がかかるかを測定します。これが時定数の1単位になります。

SYNCピンには内蔵のプルダウン・トランジスタが接続されており、LTC3882で駆動する場合、出力を“L”に保持する時間は公称250nsです。内部発振器が500kHzに設定され、負荷が100pFで、立ち上がり時間の1/3が必要な場合、抵抗の計算は次のようになります。

RPULLUP = 2µs– 250ns

3•100pF= 5.83k

最も近い1%精度の抵抗は5.76kです。

タイミング誤差が発生する場合、またはSYNCの振幅が要求される大きさにならない場合は、波形をモニタし、RC時定数がアプリケーションに対して長すぎないかを判断します。可能ならば、寄生容量を低減します。相しない場合は、プルアップ抵抗を十分に低減して適切な動作を保証します。

SHARE_CLK出力の公称の周期は10μsであり、“L”になる期間は約1μsです。この共有ラインでのシステム負荷が100pFの場合、立ち上がり時間が1/3のときのこのラインの抵抗計算は次のとおりです。

RPULLUP = 9µs

3•100pF= 30k

最も近い1%精度の抵抗は30.1kです。

PMBusの通信とコマンド処理LTC3882は、図45に示すように深さ1のバッファを備えており、サポートされているコマンドごとに書き込まれた最後のデータを処理前に保持します。LTC3882の2つの独立した並列部分がコマンドのバッファ処理とコマンド処理を管理して、コマンドに最後に書き込まれたデータが決して失われないようにします。デバイスがバスから新しいコマンドを受信すると、コマンド・データ・バッファ処理により、データは書き込みコマンド・データ・バッファにコピーされ、そのコマンドのデータが処理対象であることが内部プロセッサに示されます。内部プロセッサは並列で動作し、処理対象としてマークされているコマンドのフェッチ、(内部形式への)変換、および実行という低速化する場合があるタスクを実行します。

図45.コマンド・データ書き込み処理

DECODER

CMD

INTERNALPROCESSOR

WRITE COMMANDDATA BUFFER

PAGE

CMDS

0x00

0x21

0xFD

3882 F45x1

•••

•••

MFR_RESET

VOUT_COMMAND

SCALCULATIONSPENDING

PMBusWRITE

R

FETCH,CONVERT

DATAAND

EXECUTE

DATAMUX

計算の比重が大きいコマンド(例:タイミング・パラメータ、温度、電圧と電流)の一部では、内部プロセッサの処理時間がPMBusのタイミングに比べて長くなる場合があります。デバイスがコマンドの処理でビジー状態になっているときに新しいコマンド届くと、実行が遅れたり、受信の順番とは異なる順番で実行されたりすることがあります。デバイスは、内部計算が処理中であることを、MFR_COMMONのビット5(LTC3882の計算は保留中ではない)によって示します。内部プロセッサが計算でビジー状態になっているとき、ビット5はクリアされます。このビットが設定された時点で、デバイスは新たなコマンドを実行できるようになります。図46にポーリング・ループの例を示します。コマンドが確実に順序どおり処理されるように

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LTC3882

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アプリケーション情報様が要求する他の理由によってコマンドにNACK応答が返される可能性があります(たとえば、無効なコマンドやデータなど)。VOUT_COMMANDレジスタに対する信頼性の高いコマンド書き込みアルゴリズムの例を図46に示します。

ビジー動作や不要なALERT通知の処理がより複雑になるのを避けるため、すべてのコマンド書き込みの前には、ポーリング・ループなどを使用することを推奨します。これを達成する簡単な方法は、サブルーチン内のポーリングを書き込みコマンド・バイトおよびワードに組み込むことです。このポーリング・メカニズムにより、ソフトウェアをクリーンかつシンプルに保ちながら、デバイスとの堅牢な通信を実現できます。これらのトピックやその他の個々のケースに関する詳細な検討については、www.linear-tech.co.jp/designtools/app_notesのアプリケーションノートのセクションを参照してください。

100kHz以下のバス・スピードで通信する場合、前述したポーリング・メカニズムは、クロック・ストレッチなしで堅牢な通信を確保する、簡単な解決策となります。バス・スピードが100kHzを超える場合は、デバイスをクロック・ストレッチの使用に対応できるようにして、この機能をサポートするPMBusマスタを要求することを強く推奨します。クロック・ストレッチでは、400kHzより高速で動作するバスでLTC3882

が信頼性の高い通信を実現できません。400kHzを超えるPMBus SCLレートでLTC3882を動作させることは推奨しません。100kHzを超える速度でクロック・ストレッチなしの通信を行うには、「PMBus Specification V1.2, Part II, Section

10.8.7」に記載されている標準のPMBus NACK応答またはBUSYフォルトを検出して、正常状態に回復できるシステム・ソフトウェアが必要です。

堅牢なPMBusインタフェースをLTC3882に実装するために適用できる技術については、アプリケーションノート135

を参照してください。

ステータス・ログとフォルト・ログの管理内部動作が原因で、きわめてまれにSTATUS_WORDのLSバイトがMSバイトのビットの状態と一致しないことがあります。この状態はかなり一時的なことなので、通常はSTATUS_WORDを再度読み出すだけで解決できます。

フォルト・ログのEEPROMへの内部記憶中に電源が失われると、ログが部分的に書き込まれる可能性があります。この状況では、次に適切な電源電圧が加わったとき、LTC3882はフォルト・ログが存在することを示しません(STATUS_MFR_

SPECIFICのビット3)。部分的なフォルト・ログが存在するかどうかは、ログ(MFR_FAULT_LOG)のヘッダを調べること

図46.VOUT_COMMANDを書き込むポーリング・ループの例

// wait until bits 6, 5, and 4 of MFR_COMMON are all setdo{ mfrCommonValue = PMBUS_READ_BYTE(0xEF); partReady = (mfrCommonValue & 0x68) == 0x68; }while(!partReady)

// now the part is ready to receive the next commandPMBUS_WRITE_WORD(0x21, 0x2000); //write VOUT_COMMAND to 2V

するとともに、エラー処理ルーチンを簡素化するループです。MFR_COMMONは、有効なデータを10kHzと400kHzの間のPMBus速度で必ず返します。

デバイスはビジー中に新しいコマンドを受信すると、ビジー状態であることを標準PMBusプロトコルによって知らせます。デバイスの構成に応じて、コマンドに対してNACKを返すか、読み出しのためにすべて1(0xFF)を返します。BUSYフォルトとALERT通知の生成、またはSCLクロックの“L”期間の長時間化も行うことができます。詳細については、『PMBus

Specification V1.2, Part II, Section 10.8.7』お よ び『SMBus

V2.0 section 4.3.3』を参照してください。クロック・ストレッチは、MFR_CONFIG_ALL_LTC3882のビット1をアサートすることによってイネーブルできます。クロック・ストレッチが行われるのは、この機能がイネーブルされ、かつバス通信速度が100kHzを超えている場合だけです。

ビジー・デバイスのPMBusプロトコルは広く受け入れられた規格ですが、書き込みのシステム・レベル・ソフトウェアがある程度複雑化する可能性があります。このデバイスには3つのハンドシェイク・ステータス・ビットがあり、これによって堅牢なシステム・レベルの通信が可能になる一方で、この複雑さが軽減されます。これら3つのハンドシェイク・ステータス・ビットはMFR_COMMONレジスタ内にあります。内部動作の実行によってビジー状態のとき、デバイスはMFR_COMMON

のビット6(LTC3882はビジーではない)をクリアします。内部計算が進行中の場合、デバイスはMFR_COMMONのビット5

(LTC3882の計算は保留中ではない)をクリアします。特にVOUTが遷移状態(マージニング、オフ/オン、新しいVOUT_

COMMANDへの移行など)であるためにデバイスがビジーである場合、デバイスはMFR_COMMONのビット4(LTC3882

の出力は遷移中でない)をクリアします。これら3つのステータス・ビットは、3つのビットすべてが設定されるまで、MFR_

COMMONレジスタのPMBus読み出しバイトによってポーリングすることができます。これらのすべてのステータス・ビットが設定された直後のコマンドは、NACK、BUSYフォルト、またはALERT通知なしで受け付けられます。ただし、PMBus仕

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LTC3882

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アプリケーション情報で検出できます。表2で規定されているように、フォルト・ログの前書きの最初の2ワードに有効なデータが含まれており、STATUS_MFR_SPECIFICが完全なフォルト・ログの存在を示さない場合は、部分的なログが起動時にEEPROMに存在し、RAMに読み込まれています。その後、ログがどの程度実際に有効であるかを調べるには、各ログ・イベント・レコードの内容を主観的に評価する以外に方法はありません。MFR_

CLEAR_FAULT_LOGは、部分的なフォルト・ログを恒久的に消去するので、その後にログを書き込むことができます。フォルト・ログ記録をイネーブルする場合(MFR_CONFIG_ALL_

LTC3882のビット7)は、電源投入時に部分的なフォルト・ログの有無を常にチェックするのが実践的です。

LTpowerPlay – 対話型のデジタル・パワーGUI

LTpowerPlayは、LTC3882などのリニアテクノロジーのパワーシステム・マネージメントICをサポートする、Windows

ベースの強力な開発環境です。リニアテクノロジーのデモ回路またはユーザー・アプリケーションに接続することにより、LTpowerPlayを使用してLTC製品を評価できます。LTpowerPlayはオフライン(ハードウェアなし)で使用して、複数のデバイスの構成ファイルを作成することもできます。このファイルは保存して後で再度読み込むことができます。LTpowerPlayは、USBとI2C/SMBus/PMBus間のコントローラであるDC1613を使用してシステムと通信し、評価、開発、またはデバッグに対応します。このソフトウェアは、最新のデバイス・ドライバおよび文書をリニアテクノロジーから入手可能にして最新の状態を維持する自動更新機能も備えています。LTpowerPlayでは、いくつかのチュートリアルを含む、充実したコンテキスト対応のヘルプを利用することができます。詳細な情報は、http://www.linear-tech.co.jp/ltpowerplayより入手可能です。

DC1613とのインタフェースUSBとI2C/SMBus/PMBus間のコントローラであるLTC

DC1613は、任意の基板に実装されたLTC3882とインタフェースをとって、プログラミング、遠隔測定、およびシステムのデバッグに対応できます。これには、リニアテクノロジー製のDC1936

や、あらゆる顧客ターゲット・システムが含まれます。このコントローラをLTpowerPlayと併用すると、電源システム全体の強力なデバッグ手段になります。遠隔測定、フォルト・ステータス・レジスタおよびフォルト・ログを使って、短時間でフォルトを診断することができます。最終構成を短時間で開発し、LTC3882

のEEPROMまたはLTpowerPlay構成ファイルあるいはその両方に格納できます。

DC1613は、1つまたは複数のLTC3882に対する通信、プログラミングが可能であり、さらにシステム電源が起動しているかどうかに関係なく、LTC3882に電源を供給することもできます。給電プログラミング・アダプタDC2086を使用して、DC1613の電力供給能力を増強することもできます。通常はVCCシステム電源(5V~12V)から電力が供給される複数のLTC3882のシステム内プログラミングのアプリケーション回路図を図47に示します。VCCが印加されている場合、DC1613は基板上のLTC3882に電力を供給しません。DC2086を使用する場合は、SiA907EDJTなどのRDS(ON)が小さいPFETをTP0101Kデバイスの代わりに使用します。通常時はシステムが3.3Vを直接LTC3882に供給する例を図48に示します。

これらの回路の一方でシステム電源が起動していない場合、DC1613はLTC3882のVDD33電源に電力を供給するので、回路内構成または製造時のカスタマイズが可能です。これらの回路はLTC3882の遠隔診断、制御、および再プログラミングを円滑化する一方で、ホスト・システムは完全に動作可能なので、非常に柔軟なシステム内デバッギングが可能です。

DC1613またはDC2086によって電力が引き続き供給されている間にシステム電源が回復すると、パワー段に対する電源バイアスが十分に確立される前に、LTC3882は出力ソフトスタートの開始準備を完了できることが多くなります。TON_DELAY

によりLTC3882の遅延時間を長くするか、または図55に示すように、共通のシステムRUNラインを使用し、許容できる動作パラメータに基づいて、LTC3882とその関連のパワー段の両方を制御します。DC1613のI2C接続は、ホストPCのUSB

から光遮断状態になっています。DC1613の3.3Vの電流制限値はわずか100mAなので、3.3V電源は1つまたは2つのLTC3882のシステム内に電力を供給するためだけに使用します。この電流供給能力は制限されているので、DC1613を電源とする絶縁型の3.3V電源の電力供給先は、LTC3882、その関連プルアップ抵抗、およびI2Cのプルアップ抵抗だけにします。DC2086を使用すると、通常のシステム電源を印加しなくても、数十個のLTC3882デバイスのシステム内プログラミングが可能になります。さらに、I2Cバス接続をLTC3882と共有しているその他のデバイスがある場合、それらのSDA/SCLピンとそれぞれのロジック電源の間にボディ・ダイオードが形成されないようにします。これは、システム電源が存在しない場合にバス通信に干渉するからです。外部からRUNピンを“L”に保持して、デバイスの構成が完了するまで負荷に電力が供給されないようにします。

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LTC3882

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アプリケーション情報

図48.DC1613の接続(VDD33電源)

GNDENBA

ENBBLTC4413

STAT

VDD33 VDD25

SDA

0.1µF

0.1µF

SYSTEM3.3V

1µF

1µF

3882 F48

10k

ISOLATED 3.3V

SDA

SCL

LTCCONTROLLER

HEADER

TO LTC DC1613USB TO I2C/SMBus/PMBus

CONTROLLER

SCLWP GND

LTC3882

VCC

VCC

VDD33

SDA

SCLWP GND

LTC3882

10k

VDD25OUTB

OUTA

INB

INA

CONTROL CIRCUIT

図47.DC1613の接続(VCC電源)

VCC

SYSTEMVCC

VS

VDD33 VDD25

SDA

2.2µF

2.2µF

4.7µF

1µF

1µF

3882 F47

10k

TP0101K

ISOLATED 5V

SDA

SCL

LTCCONTROLLER

HEADER

TO LTC DC1613USB TO I2C/SMBus/PMBus

CONTROLLER

SCLWP GND

LTC3882

VCC

VDD33

SDA

SCL

WP GND

LTC3882

10k

TP0101K

VDD25

–IN

GND

400mVREFERENCE

LT6703-2

OUT

+

–10k

102k10k

10k

2N2002

設計例設計例として、図53に示すような132Wの2相アプリケーションを検討します。ここでは、VIN = 36V、VOUT = 3.3V、およびIOUT = 40Aです。これらの厳しい要件を考慮し、完全なディスクリートのパワー段設計を採用することで、より優れた最適化が可能になります。LTC3882のVCC電源用にシステム内で5Vの補助電源を使用できると仮定します。その後、VDD33と

VDD25のLDO出力に対して、デバイスの近くに必要なバイパス・コンデンサ(それぞれ2.2µFおよび1µF)を接続します。これらのLDO出力には独立した内部制御ループがあるので、出力に同じ名前がついている可能性がある他のICと出力を共有しないでください。VDD33をLTC3882の電源入力として使用すると、その3.3V電源で動作する他のICと共有される場合があります。この場合には、デバイスの近くに配置する0.1µF

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以上のバイパス・コンデンサをVDD33に接続することがやはり必要です。

まず、EEPROMに格納されているVOUT_COMMANDを3.3V

にプログラミングすることにより、安定化出力を設定します。

周波数と位相もEEPROMの値によって設定されます。ソリューションの実装面積または縦方向の間隔が問題であると仮定すると、インダクタの値(サイズ)を最小限に抑えるために動作周波数を高くする必要があります。このように選択したのは平均以上のトランジェント性能が必要なことにも起因しますが、効率はわずかに低下することがあります。FREQUENCY_

SWITCHは1.0MHzに設定します。2位相系として、MFR_

PWM_CONFIG_LTC3882を0x14にプログラムして、チャネル0の位相を0°に、またチャネル1の位相を180°にします。これにより、この構成で可能な最小の入力リップルになるので、この出力はSHARE_CLKを介して他のレールと同期することができます。

設計はIOUTの70%の公称出力リップルにして磁気量を最小限に抑える計画です。また、インダクタンスの値はこの前提に基づいて選択します。各チャネルは全負荷時に平均20Aを出力に供給するので、リップルは14AP-Pになります。1位相当たりのインダクタを200nHにすると、1.0MHzのときのリップルがこのピーク・トゥ・ピーク値になります。標準のDCRが0.32mΩの210nHインダクタであるPulse社製PA0513.22LTを選択します。IOUT_FAULT_LIMITを1位相当たり35Aに設定すると、トランジェント状態のとき十分なヘッドルームを確保しつつ、全温度でのインダクタの定格飽和電流である45Aからなおも十分に保護することができます。

上側と下側のパワーFETについては、40V定格のInfineon社製BSC050N04LSGおよびBSC010N04LSをそれぞれ選択します。これらは低RDS(ON)と低ゲート電荷QGの両方をもたらします。これらの各FETは、必要に応じて2つずつ並列接続して、全負荷時の効率を向上させることができます。

LTC4449ゲート・ドライバを選択した理由は、その高速応答(13ns)、適切なゲート駆動、VIN性能(38V)、およびLTC3882とのインタフェースの容易性です。両方のチャネルのMFR_PWM_MODE_LTC3882を0xC0にプログラムすることにより、基本的なスリーステート制御、CCM動作、BOOSTの高速リフレッシュ、低VOUT範囲、およびデジタル出力電圧サーボを選択します。

入力フィルタリングについては、47μFのSUNCONコンデンサと4つの22μFセラミック・コンデンサを選択して、コンバータのリップル電流設計値に対して許容できるACインピーダンス

を実現します。出力には4つの470µF、9mΩ POSCAPと2つの100µFセラミック・コンデンサを選択して、過酷なトランジェント状態でも電源のレギュレーションを維持し、出力電圧リップルを最小限に抑えます。

ループのクロスオーバー周波数は100kHzなので、優れたトランジェント性能を実現しながらコンバータのスイッチング周波数を十分に下回ります。R29、R30、およびC25~C27の値は、公称のシステム位相余裕がこの帯域幅で約65°になるように決定しました。

DCRによる検出フィルタ回路網については、R = 3.09kとC =

220nFを選択して、インダクタのL/DCR時定数に整合させます。PolyPhase接続(IAVGなど)を回路図で示しているのは、2つのパワー段間での良好な出力電流分担を保証するためです。

外部温度検出は高精度のΔVBE法を採用しており、Q1とQ2

は、それぞれL1とL2の温度を検出する役割を果たします。これらの部品は、BJTと一緒に配置されたチョークおよび10nF

フィルタ・コンデンサのすぐ近くに配置します。

ASELnピンには構成抵抗を使用してPMBusアドレス(MFR_

ADDRESS)を0x4Cにプログラムします。各LTC3882は一意のアドレスになるように構成する必要があります。システム内プログラミングを最も簡単にするには、両方のASELnピンを使用してこのプログラミングを行うことを推奨します。選択したアドレスを検査して、グローバル・アドレスまたは他の特定のデバイスのアドレスとの衝突を回避します。両方のチャネルのEEPROMに同一のMFR_RAIL_ADDRESSを設定すると、IOUT_OC_FAULT_LIMITなどの一般的なレール・パラメータを1回のコマンドで制御できます。LTC3882は、7ビットのグローバル・アドレス(0x5Aおよび0x5B)にも応答します。MFR_

ADDRESSおよびMFR_RAIL_ADDRESSは、これらの値のどちらにも設定しないでください。

PMBus接続(3信号)、ならびに共有RUN制御やフォルト伝播(GPIO)が用意されています。必要な場合は、SYNCを使用して他のPWMをこのレールに同期させることができます。PMBusの書き込みは、WPピンを接地すれば可能になります。

これらすべての共有オープンドレイン信号にはプルアップ回路が設けられており、最大100pFの線路負荷と100kHzのPMBusレートを想定しています。これらのピンはフロートのままにしないでください。3.3Vに終端すると、対象ピンの絶対最大定格を超えないことが保証されます。ソフトスタート/ソフトストップなどの他のすべての動作パラメータおよび目的のフォルト応答は、LTC3882内部のEEPROMに格納されたPMBus

コマンド値を介してプログラムされます。

アプリケーション情報

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LTC3882

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PMBusコマンドの詳細

PAGE

PAGEコマンドには、MFR_ADDRESSまたはGLOBALデバイス・アドレスのいずれか一方の物理アドレスだけで両方のPWMチャネルの構成、制御、およびモニタを行う機能があります。各PAGEには、一方のPWMチャネルの動作メモリが含まれます。

ページ0x00および0x01は、それぞれこのデバイスのチャネル0およびチャネル1に相当します。

PAGEを0xFFに設定すると、以下のいずれかのページ設定コマンドが両方の出力に適用されます。PAGEを0xFFに設定したデバイスからの読み取りは推奨されません。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PAGE_PLUS_WRITE

PAGE_PLUS_WRITEコマンドは、デバイス内にページを設定し、コマンドを送信して、その後コマンドのデータを1つの通信パケットですべて送信する方法を提供します。現在の書き込み禁止レベルによって許可されているコマンドは、PAGE_PLUS_WRITE

を使用すれば送信できます。

PAGEコマンドで保存された値は、PAGE_PLUS_WRITEによる影響を受けません。PAGE_PLUS_WRITEを使用してページ設定以外のコマンドを送信する場合、Page Numberバイトは無視されます。

このコマンドはWrite Blockプロトコルを使用します。2つのデータ・バイトがあるコマンドを送信するPAGE_PLUS_WRITEコマンドとPECの一例を図49に示します。

(機能グループ別)

図49.PAGE_PLUS_WRITEの例

SLAVEADDRESS

PAGE_PLUSCOMMAND CODE

BLOCK COUNT(= 4)

W A AS

7 8 8 1

PAGENUMBER

8 11 1 11

A A …COMMANDCODE

8 1

A

UPPER DATABYTE

A A P

3882 F49

A

8 81 1 11

PEC BYTELOWER DATABYTE

8

アドレス指定および書き込み保護

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

PAGE 0x00 いずれかのページ設定コマンドに 現在選択されているチャネル(ページ)。

R/W Byte N Reg 0x00

PAGE_PLUS_WRITE 0x05 指定のページにコマンドを直接書き込む。 W Block N

PAGE_PLUS_READ 0x06 指定のページからコマンドを直接読み取る。 Block R/W Process

N

WRITE_PROTECT 0x10 意図しないPMBus変更からデバイスを保護する。 R/W Byte N Reg l 0x00

MFR_ADDRESS 0xE6 右ぞろえした7ビットのデバイス・アドレスを 指定する。

R/W Byte N Reg l 0x4F

MFR_RAIL_ADDRESS 0xFA PolyPhase出力を構成するチャネルに対して、 右ぞろえした独自の7ビット・アドレスを指定する。

R/W Byte Y Reg l 0x80

関連コマンド:MFR_COMMON。

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LTC3882

673882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

図50.PAGE_PLUS_READの例

WRITE_PROTECT

WRITE_PROTECTコマンドは、LTC3882へのPMBus書き込みアクセスを制御するために使用します。

サポートされている値:値 意味

0x80 WRITE_PROTECT、PAGE、STORE_USER_ALL、MFR_EE_UNLOCKコマンド以外のすべての書き込みをディスエーブルします。0x40 WRITE_PROTECT、PAGE、STORE_USER_ALL、MFR_EE_UNLOCK、OPERATION、CLEAR_PEAKS、CLEAR_FAULTSコマンド以外の

すべての書き込みをディスエーブルします。個々のフォルトは、対応するステータス・ビットに1を書き込むことでクリアすることもできます。0x20 WRITE_PROTECT、PAGE、STORE_USER_ALL、MFR_EE_UNLOCK、OPERATION、CLEAR_PEAKS、CLEAR_FAULTS、ON_OFF_CONFIG、VOUT_

COMMANDコマンド以外のすべての書き込みをディスエーブルします。個々のフォルトは、対応するステータス・ビットに1を 書き込むことでクリアできます。

0x00 すべてのコマンドへの書き込みをイネーブルします。

このコマンドによって返された値は、WPピンの状態を反映しません。強制的に“L”になっていない場合、WPピンの状態が優先されます。WPピンの状態はMFR_COMMONコマンドにより読み出すことができます。WPピンが強制的に“L”になっていない場合は、PAGE、OPERATION、MFR_EE_UNLOCK、CLEAR_PEAKS、およびCLEAR_FAULTSコマンドがサポートされ、個々のフォルトはそれぞれのステータス・ビットに1を書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

P

1

SLAVEADDRESS

PAGE_PLUSCOMMAND CODE

BLOCK COUNT(= 2)

W A AS

7 8 8 1

PAGENUMBER

8 11 1 11

A A …COMMANDCODE

8 1

A

SLAVEADDRESS

BLOCK COUNT(= 2)

LOWER DATABYTE

R A ASr

7 8 8 1

UPPER DATABYTE

8 11 1 11

A A PEC BYTE

8 1

NA

3882 F50

PMBusコマンドの詳細 (アドレス指定および書き込み保護)

PAGE_PLUS_READ

PAGE_PLUS_READコマンドは、デバイス内にページを設定し、コマンドを送信して、その後コマンドによって返されるデータを1

つの通信パケットですべて読み取る機能を提供します。

PAGEコマンドで保存された値は、PAGE_PLUS_READによる影響を受けません。PAGE_PLUS_READを使用してページ設定以外のコマンドによりデータにアクセスする場合、Page Numberバイトは無視されます。

このコマンドはBlock Write – Block Read Process Callを使用します。PAGE_PLUS_READコマンドとPECの一例を図50に示します。

注記:PAGE_PLUSコマンドをネストすることはできません。PAGE_PLUSコマンドは、別のPAGE_PLUSコマンドの読み取りまたは書き込みに使用することはできません。これを試行すると、LTC3882はPAGE_PLUSパケット全体にNACKを返し、無効なデータ/サポートされていないデータに対してCMLフォルトを出します。

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LTC3882

683882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

PMBUS_REVISION

PMBUS_REVISIONコマンドは、デバイスがサポートするPMBus Specificationのリビジョンを返します。LTC3882は、PMBus

Specification Version 1.2のPart IおよびPart IIの両方に準拠しています。

この読み出し専用コマンドは1バイトのデータを伴います。

CAPABILITY

CAPABILITYコマンドは、いくつかの重要なLTC3882の機能をPMBusホスト・デバイスに報告します。

LTC3882は、パケット・エラー検査、400kHzのバス・スピードをサポートし、ALERT出力を備えています。

この読み出し専用コマンドは1バイトのデータを伴います。

一般的なデバイス構成

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ 形式 単位 NVM

デフォルト値

PMBUS_REVISION 0x98 サポート対象のPMBusバージョン。 R Byte Y Reg 0x22 V1.2

CAPABILITY 0x19 サポートされているオプションの PMBus機能の要約。

R Byte N Reg 0xB0

MFR_CONFIG_ALL_LTC3882 0xD1 LTC3882のデバイス・レベルの構成。 R/W Byte N Reg l 0x01

PMBusコマンドの詳細 (アドレス指定および書き込み保護)

MFR_ADDRESS

MFR_ADDRESSコマンドは、このデバイスのPMBusデバイス・アドレスの7ビットをセットします(右ぞろえ)。

このコマンドの値を0x80に設定すると、デバイスレベルのアドレス指定が無効になります。グローバル・デバイス・アドレス0x5Aおよび0x5Bを無効にすることはできません。LTC3882はこれらのアドレスで常に応答します。MFR_CONFIG_ALL_

LTC3882のビット6がデバイス抵抗構成ピンを無視するよう設定されている場合でも、ASEL0またはASEL1の外付け抵抗によって指定されている任意の有効なアドレスまたはアドレスの一部が適用されます。これらのピンが両方とも開放の場合、デバイス・アドレスはEEPROMに格納されているMFR_ADDRESSの値によって厳密に決定されます。追加の詳細については、「動作」セクションの「抵抗構成ピン」を参照してください。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

MFR_RAIL_ADDRESS

MFR_RAIL_ADDRESSコマンドは、アクティブなチャネルに対して、PAGEコマンドによる指定どおりに7ビットのPMBusアドレスを直接セットします(右ぞろえ)。このアドレスは、1つの電源レールに接続されたすべてのチャネルで共通にする必要があります。このコマンドの値を0x80に設定すると、選択チャネルに対するレール・デバイス・アドレス指定がディスエーブルされます。レール・アドレスに対しては、コマンド書き込みだけを行うようにしてください。このアドレスから読み出しを実行すると、CMLフォルトが生じる場合があります。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

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LTC3882

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ON_OFF_CONFIG

ON_OFF_CONFIGコマンドは、PWMチャネルをオン/オフするのに必要なRUNnピンの入力状態とPMBusコマンドの組み合わせを指定します。

サポートされている値:値 意味

0x1F OPERATIONの値とRUNn ピンからの命令は、どちらもデバイスが起動 /動作する命令にする必要があります。 デバイスはオフするよう命令されると直ちにオフになります。

0x1E OPERATIONの値とRUNn ピンからの命令は、どちらもデバイスが起動 /動作する命令にする必要があります。 デバイスは、オフするよう命令されるとTOFF_コマンドの値を使用します。

0x17 RUNn ピンは、オフするよう命令されると、直ちにオフするよう制御します。OPERATIONによるオン/オフ制御は無視されます。0x16 RUNn ピンは、オフするよう命令されると、TOFF_コマンドの値を使用して制御します。OPERATIONによるオン/オフ制御は無視されます。

サポートされていないON_OFF_CONFIGの値をプログラムすると、CMLフォルトが発生し、コマンドは無視されます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

オン、オフ、およびマージン制御

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ 形式 単位 NVM

デフォルト値

ON_OFF_CONFIG 0x02 RUNピンおよびPMBusのオン/オフ・ コマンドの構成。

R/W Byte Y Reg l 0x1E

OPERATION 0x01 オン、オフ、およびマージン制御。 R/W Byte Y Reg l 0x80

MFR_RESET 0xFD 電源を切らずに完全リセットを強制する。 Send Byte N

PMBusコマンドの詳細 (一般的なデバイス構成)

MFR_CONFIG_ALL_LTC3882

MFR_CONFIG_ALL_LTC3882コマンドは、複数のLTC PMBus製品に共通するデバイスレベルの構成を実現します。

ビットの定義:ビット 意味

7 フォルト・ログ記録をイネーブルする。6 抵抗構成ピンを無視する。ASEL0とASEL1には適用されない。5 (予備)。4 SYNC出力をディスエーブルする。3 255msのPMBusタイムアウトをイネーブルする。2 PMBusの書き込みに有効なPECが必要。1 PMBusクロックのストレッチングをイネーブルする。0 いずれのRUNピンの立ち上がりエッジでCLEAR_FAULTSを実行する。

LTC3882は、無効なPECが付加された正しいコマンドを受け取った場合、ビット2の状態に関係なく、そのコマンドを実行しません。クロック・ストレッチをイネーブルしている場合、LTC3882がこれを使用するのは必要な場合だけで、通常はSCLレートが100kHzより高い場合です。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

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LTC3882

703882f

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OPERATION

OPERATIONコマンドは、RUNピンのハードウェア制御と組み合わせて、PWMチャネルをオン/オフするのに使用されます。このコマンドは出力電圧をマージン・レベルに移動させる目的にも使用できます。OPERATIONマージン・コマンドによって命令されたVOUTの変更は、プログラムされたVOUT_TRANSITION_RATEで行われます。デバイスは命令された動作状態にとどまり、OPERATIONコマンドまたはRUNピンの電圧によって指示を受けてはじめて、別の状態に変化します。

TON_RISEまたはTOFF_FALL出力シーケンス制御が進行中の場合は、完了するまでマージン・コマンドの実行は遅れます。マージン値は、有効にした場合、AVP機能の影響を受けます。フォルトを無視するマージン動作は、LTC3882ではサポートされません。

サポートされている値:値 意味

0xA8 上方マージン0x98 下方マージン0x80 オン(ON_OFF_CONFIGのビット3がセットされていない場合でもVOUTは公称値に戻る)。

0x40* ソフトオフ(シーケンス制御あり)0x00* 即時オフ(シーケンス制御なし)

*ON_OFF_CONFIGのビット3がセットされていない場合、デバイスはこれらのコマンドに応答しません。

サポートされていないOPERATIONの値をプログラムすると、CMLフォルトが発生し、コマンドは無視されます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

MFR_RESET

このコマンドは、シリアル・バスからLTC3882をリセットする方法を与えます。このコマンドにより、LTC3882は両方のPWMチャネルをオフにして、内部EEPROMから動作メモリを読み込み、フォルトをすべてクリアして、両方のPWMチャネルのソフトスタートを実行します(イネーブルしている場合)。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

PMBusコマンドの詳細 (オン、オフ、およびマージン制御)

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LTC3882

713882f

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FREQUENCY_SWITCH

FREQUENCY_SWITCHコマンドは、LTC3882の両方のPWMチャネルのスイッチング周波数をKHz単位で設定します。SYNC

を共有するデバイスをクロック・マスタとして設定しますが、最大でも1つだけにします。MFR_CONFIG_ALL_LTC3882のビット4を参照してください。予想される外部クロック信号源が存在しない場合、または外部フォルトや競合が原因でバス接続SYNC

ラインが固定状態になった場合は、FREQUENCY_SWITCHの値によってPWM動作の自走周波数が決まります。RUNnピン、OPERATIONコマンド、またはその組み合わせによって両方のPWMチャネルをオフにして、このコマンドを処理する必要があります。いずれかのPWMコントローラが動作しているときにこのコマンドが送信されると、LTC3882はコマンド・バイトにNACKを返し、コマンドとそのデータを無視して、BUSYフォルトをアサートします。このコマンドの値を変更した後は、新しい周波数が設定されるまでPLL非同期の状態が報告される場合があります。

対応する周波数:値 PWM周波数(標準)

0x0A71 1.25MHz

0x03E8 1MHz

0x0384 900kHz

0x02EE 750kHz

0x0258 600kHz

0xFBE8 500kHz

0xFB84 450kHz

0xFB20 400kHz

0xFABC 350kHz

0XFA58 300kHz

0xF3E8 250kHz

0x0000 外部同期のみ

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

PWM構成

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

FREQUENCY_SWITCH 0x33 PWM周波数制御。 R/W Word

N L11 kHz l 500kHz 0xFBE8

MFR_PWM_CONFIG_LTC3882 0xF5 両方のチャネルに共通のLTC3882 PWM構成。 R/W Byte N Reg l 0x14

MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882 0xD0 LTC3882のチャネル固有の構成。 R/W Byte Y Reg l 0x1D

MFR_PWM_MODE_LTC3882 0xD4 LTC3882のチャネル固有のPWMモード制御。 R/W Byte Y Reg l 0x48関連コマンド:MFR_TEMP_1_GAIN_ADJUST、MFR_TEMP_1_OFFSET

PMBusコマンドの詳細 (PWM構成)

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LTC3882

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MFR_PWM_CONFIG_LTC3882

MFR_PWM_CONFIG_LTC3882コマンドは、LTC3882のPWM関連のクロック生成を制御します。RUNnピン、OPERATIONコマンド、またはその組み合わせによって両方のPWMチャネルをオフにして、このコマンドを処理する必要があります。いずれかのPWMコントローラが動作しているときにこのコマンドが送信されると、LTC3882はコマンド・バイトにNACKを返し、コマンドとそのデータを無視して、BUSYフォルトをアサートします。

サポートされている値:ビット 意味

7 (予備、0と書き込む必要あり)。6 (予備、0と書き込む必要あり)。5 (予備)。4 SHARE_CLK構成:

0:SHARE_CLKは、初期化後、VINSNS ≥ VIN_ONになると連続してイネーブルされる。1:SHARE_CLKはVINSNS ≤ VIN_OFFである場合、常に“L”を強制され、VINSNS ≥ VIN_ONになるまで“L”が保持される。

3 (予備)。2:0

値位相 最大デューティ・

サイクルチャネル0 チャネル1

111b 135° 315° 87.5%

110b 90° 270°101b 45° 225°100b 0° 180°011b 120° 300° 83.3%

010b 60° 240°001b 0° 180°000b 0° 120°

位相は、SYNCの立ち下がりエッジからTG/PWMの立ち下がりエッジまでで表現されます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (PWM構成)

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LTC3882

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詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882

MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882コマンドは、複数のLTC PMBus製品に共通するチャネルごとの構成を実現します。

ビットの定義:ビット 意味

7:5 (予備)。4 RUNピン制御:

0:チャネルがオフになるよう命令されると、ビット3の状態に関係なく、関連のRUNピンにはTOFF_DELAY+TOFF_FALL+136ms (またはMFR_RESTART_DELAY、その方が長い場合)の間“L”のパルスが入力されます。

1:チャネルがオフになるよう命令された場合、RUNピンに“L”のパルスが入力されません。3 短絡サイクル制御:

0:特殊な制御なし。デバイスは出されたオン/オフ・コマンドに正確に従おうとします。1:TOFF_DELAYまたはTOFF_FALLの期限が切れるのを待っている間にオンに戻るよう命令されると、出力は直ちにディスエーブル

されます。その後、チャネルがオンに戻る前に、120msの最小オフ時間が強制されます。ビット4がクリアされた場合は、 遅延時間が追加されます。

2 SHARE_CLKの出力制御:0:特殊な制御なし。1:SHARE_CLKが“L”に保持された場合、出力はディスエーブルされる。

1 (予備、0と書き込む必要あり)。0 MFR_RETRY_DELAY制御:

0:レールをオフする何らかの動作後に再試行するために、設定値の12.5%まで出力が降下することが必須。1:再試行するために出力の降下が必須ではない。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (PWM構成)

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LTC3882

743882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

MFR_PWM_MODE_LTC3882

MFR_PWM_MODE_LTC3882コマンドは、重要なPWM制御をチャネルごとに設定します。このコマンドを出した場合は、アドレス指定チャネルをそのRUNピン、OPERATIONコマンド、またはその組み合わせによってオフにする必要があります。そうでない場合、LTC3882はコマンド・バイトにNACKを返し、コマンドとそのデータを無視して、BUSYフォルトをアサートします。

ビット5がクリアされると、LTC3882はTSNSnピンでA/Dコンバータによって測定されたΔVBEに基づいて温度(°C)を次式で計算します。

T =(G • ΔVBE • q/(K • ln(16))) – 273.15+O

ビット5が設定されると、LTC3882はA/Dコンバータによって測定されたTSNSnの電圧に基づいて温度(°C)を次式で計算します。

T =(G •(1.35 – VTSNSn +O)/4.3e-3)+25

これら2つの式では、

G = MFR_TEMP_1_GAIN • 2–14、および

O = MFR_TEMP_1_OFFSET

サポートされている値:ビット 意味

7 出力電圧範囲の選択:0:VOUTの最大値 = 5.25V。1:VOUTの最大値 = 2.65V。

6* VOUTのサーボをイネーブルする。5 外部温度の検出:

0:ΔVBEの測定。1:電圧を直接測定。

4:3 BOOSTのリフレッシュ幅:11b:250ns10b:125ns01b:50ns00b:25ns

2:1 PWM制御プロトコル:11b:独立したTG/BG制御出力。10b:2ステートPWM出力(ODがアクティブ“L”、オープンドレイン)。01b:2ステートPWM出力(ENがアクティブ“H”)。00b:3ステートPWM出力(ENピンがサブプロトコルを選択、「アプリケーション情報」を参照)。

0 PWMモード:0:強制連続インダクタ電流。1:不連続インダクタ電流。

*このチャネルのMFR_VOUT_AVPを0.0%より大きい値に設定すると、このビットは無視されます(サーボがディスエーブル状態)。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (PWM構成)

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LTC3882

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VIN_ON

VIN_ONコマンドは、電力変換を開始するのに必要な入力電圧(V)を設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

VIN_OFF

VIN_OFFコマンドは、電力変換を停止する最小入力電圧(V)を設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

VIN_OV_FAULT_LIMIT

VIN_OV_FAULT_LIMITコマンドは、入力過電圧フォルトの原因となる、A/Dコンバータが測定した入力電圧の値をV単位で設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

VIN_UV_WARN_LIMIT

VIN_UV_WARN_LIMITコマンドは、入力低電圧警告の原因となる、A/Dコンバータが測定した入力電圧の値を設定します。入力が、VIN_ONコマンドで設定した入力起動しきい値を超えてデバイスがイネーブル状態になるまで、この警告は無効です。その後、VIN_UV_WARN_LIMITを超えると、デバイスは以下のように動作します。

• STATUS_WORDのINPUTビットを設定する。

• STATUS_INPUTコマンドのVIN低電圧警告ビットを設定する。

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

入力電圧と制限値

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

VIN_ON 0x35 電力変換を開始する最小入力電圧。 R/W Word N L11 V l 6.5V 0xCB40

VIN_OFF 0x36 電力変換が停止する時点での減少中の 入力電圧。

R/W Word N L11 V l 6.0V 0xCB00

VIN_OV_FAULT_LIMIT 0x55 VINの過電圧フォルト制限値。 R/W Word N L11 V l 15.5V 0xD3E0

VIN_UV_WARN_LIMIT 0x58 VINの低電圧警告制限値。 R/W Word N L11 V l 6.3V 0xCB26

関連コマンド:STATUS_INPUT、SMBALERT_MASK、READ_VIN、VIN_OV_FAULT_RESPONSE

PMBusコマンドの詳細 (入力電圧と制限値)

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LTC3882

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出力電圧と制限値

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

VOUT_MODE 0x20 出力電圧の形式および指数。 R Byte Y Reg 2–12 0x14

VOUT_COMMAND 0x21 VOUTの公称値。 R/W Word Y L16 V l 1.0V 0x1000

MFR_VOUT_MAX 0xA5 任意のVOUT関連コマンドの最大値。 R Word Y L16 V l 5.6V 0x599A

VOUT_MAX 0x24 任意のコマンドによって設定できるVOUTの 最大値、マージンを含む。

R/W Word Y L16 V l 5.5V 0x5800

MFR_VOUT_AVP 0xD3 VOUT負荷線を指定する。 R/W Word Y L11 % l 0% 0x8000

VOUT_MARGIN_HIGH 0x25 高いマージンのVOUT、VOUT_COMMANDより 大きい必要がある。

R/W Word Y L16 V l 1.05V 0x10CD

VOUT_MARGIN_LOW 0x26 低いマージンのVOUT、VOUT_COMMANDより 小さい必要がある。

R/W Word Y L16 V l 0.95V 0x0F33

VOUT_OV_FAULT_LIMIT 0x40 VOUTの過電圧フォルト制限値。 R/W Word Y L16 V l 1.1V 0x119A

VOUT_OV_WARN_LIMIT 0x42 VOUTの過電圧警告制限値。 R/W Word Y L16 V l 1.075V 0x1133

VOUT_UV_WARN_LIMIT 0x43 VOUTの低電圧警告制限値。 R/W Word Y L16 V l 0.925V 0x0ECD

VOUT_UV_FAULT_LIMIT 0x44 VOUTの低電圧フォルト制限値。 R/W Word Y L16 V l 0.9V 0x0E66

関連コマンド:OPERATION、STATUS_WORD、STATUS_VOUT、SMBALERT_MASK、READ_VOUT、MFR_VOUT_PEAK、READ_POUT、VOUT_OV_FAULT_RESPONSE、VOUT_UV_FAULT_RESPONSE

PMBusコマンドの詳細 (出力電圧と制限値)

VOUT_MODE

VOUT_MODEコマンドは、LTC3882が出力電圧関連コマンドに対して使用する形式を指定します。Linear Modeだけがサポートされ、仮数はμV単位で表されます。書き込みプロトコルを使用してVOUT_MODEコマンドをLTC3882に送るとCMLフォルトが発生します。

この読み出し専用コマンドは1バイトのデータを伴います。

VOUT_COMMAND

VOUT_COMMANDは、出力電圧(V)を設定するときに使用します(AVPをイネーブルしている場合は負荷の値なし)。TON_

RISEまたはTOFF_FALLの進行中の出力シーケンシングがある場合は、これが完了するまでこのコマンドの実行は遅れます。それ以外の場合、出力電圧はVOUT_TRANSITION_RATEの速度で新しい値に変更されます。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_VOUT_MAX

MFR_VOUT_MAXコマンドは、VOUT_OV_FAULT_LIMITなど、いずれかのVOUT関連コマンドで許容される最大値(単位:V)を返します。この値は、選択されたチャネルが生成できる最大の安定化電圧を表わします。

この読み出し専用コマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

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LTC3882

773882f

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PMBusコマンドの詳細 (出力電圧と制限値)

VOUT_MAX

VOUT_MAXコマンドは、VOUT_MARGIN_HIGHなど、出力電圧を設定する任意のコマンドの許容値の上限(単位:V)を設定します。VOUT_MAXをMFR_VOUT_MAXより大きな値に設定すると、CMLフォルトが発生し、VOUT_MAXはMFR_VOUT_

MAXの値に設定されます。VOUT_MAXを出力範囲0の5.5Vより高い値、または出力範囲1の2.75Vより高い値に設定すると、VOUT_MAX警告も生成される場合があります。このコマンドは、VOUTをVOUT_MAXより高い値に設定しようとするコマンドをどのように組み合わせても、警告が生じて出力はVOUT_MAXでクランプされることを保証します。VOUT_MAX警告が発生した場合、デバイスは以下のように動作します。

• 問題が発生しているコマンドの値をVOUT_MAXで指定されている電圧に設定する

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのVOUT_MAX警告ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_VOUT_AVP

MFR_VOUT_AVPコマンドは、出力電流がフルスケールで変化したときの出力電圧の変化をパーセント単位で設定します。MFR_VOUT_AVPは、能動電圧ポジショニング(AVP)要件または受動電流分担方式に使用することができます。LTC3882は、IOUT_OC_WARN_LIMITの値をAVPのフルスケール電流として解釈します。MFR_VOUT_AVPが0以外の場合、VOUT_

COMMANDは無負荷時の最大出力電圧を設定し、該当チャネルのサーボ・モードは自動的にディスエーブルされます。MFR_

VOUT_AVPを0.0%に設定すると、AVP機能は自動的にディスエーブルされます。MFR_VOUT_AVPを使用した場合の範囲および分解能の追加の詳細については、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_MARGIN_HIGH

VOUT_MARGIN_HIGHコマンドは、OPERATIONコマンドで上方マージンを設定した場合に生成される出力電圧(単位:V)をプログラムします(AVPをイネーブルしている場合は負荷の値なし)。この値はVOUT_ COMMANDより大きくなければなりません。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_MARGIN_LOW

VOUT_MARGIN_LOWコマンドは、OPERATIONコマンドで下方マージンを設定した場合に生成される出力電圧(単位:V)をプログラムします(AVPをイネーブルしている場合は負荷の値なし)。この値はVOUT_COMMANDより小さくなければなりません。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_OV_FAULT_LIMIT

VOUT_OV_FAULT_LIMITコマンドは、出力過電圧フォルトの原因となる測定値で、OVスーパーバイザがVSENSE±ピンで測定

した出力電圧の値をV単位で設定します。対象チャネルがオンしているときにVOUT_OV_FAULT_LIMITを変更する場合は、新しい値が有効になるまでに10msの余裕を見込む必要があります。その時間内にVOUTを変更すると誤ったOVフォルトが発生します。LTC3882は、VOUT_OV_FAULT_LIMITの設定値を新たに設定している間、MFR_COMMONビット[6:5]を“L”に設定します。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

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LTC3882

783882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

VOUT_OV_WARN_LIMIT

VOUT_OV_WARN_LIMITコマンドは、出力過電圧警告の原因となる測定値で、A/DコンバータがVSENSE±ピンで測定した出

力電圧の値をV単位で設定します。VOUT_OV_WARN_LIMITを超えると、デバイスは以下のように動作します。

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのVOUT過電圧警告ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_UV_WARN_LIMIT

VOUT_UV_WARN_LIMITコマンドは、出力低電圧警告の原因となる測定値で、A/DコンバータがVSENSE±ピンで測定した出

力電圧の値をV単位で設定します。VOUT_UV_WARN_LIMITを超えると、デバイスは以下のように動作します。

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのVOUT低電圧警告ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_UV_FAULT_LIMIT

VOUT_UV_FAULT_LIMITコマンドは、出力低電圧フォルトの原因となる測定値で、UVスーパーバイザがVSENSE±ピンで測定

した出力電圧の値をV単位で設定します。

このコマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (出力電圧と制限値)

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LTC3882

793882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

IOUT_CAL_GAIN

IOUT_CAL_GAINコマンドは、出力電流検出素子の抵抗値をmΩ単位で設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC

MFR_IOUT_CAL_GAIN_TCコマンドは、出力電流検出素子の温度係数(ppm/°C)を設定します。有効な検出抵抗(mΩ)は、LTC3882により次式で計算されます。

RSENSE = IOUT_CAL_GAIN •(1+1E-6 • MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC •(READ_TEMPERATURE_1 – 27))

このコマンドには2の補数整数を表わす2つのデータ・バイトがあります。

IOUT_OC_FAULT_LIMIT

IOUT_OC_FAULT_LIMITコマンドは、OCスーパーバイザが出力電流フォルトを検出する原因となる瞬時のピーク出力電流の値(A)を設定します。LTC3882は、有効な検出抵抗計算値およびISENSE

±入力間の電圧を使用して、出力電流を決定します。制限電圧の設定値は、0.0mV~80.0mVの範囲内で最も近い0.4mV刻みの値に切り上げられます。出力過電流フォルトは、TON_

RISEおよびTOFF_FALL出力シーケンシングの間は無視されます。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

IOUT_OC_WARN_LIMIT

IOUT_OC_WARN_LIMITコマンドは、出力過電流警告の原因となる、A/Dコンバータが測定した出力電流の値(A)を設定します。有効な応答を得るには、この値を、IOUT_OC_FAULT_LIMITから予想リップル電流の最大値の1/2を減じた値より低い値に設定します。IOUT_OC_WARN_LIMITを超えると、デバイスは以下のように動作します。

• STATUS_WORDのIOUTビットを設定する

• STATUS_IOUTコマンドのIOUT過電流警告ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

出力過電流警告は、TON_RISEおよびTOFF_FALL出力シーケンシングの間は無視されます。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

出力電流と制限値

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

IOUT_CAL_GAIN 0x38 ISENSE±電圧と検出電流の比。 R/W Word Y L11 mΩ l 0.63mΩ

0xB285

MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC 0xF6 出力電流検出素子の温度係数。 R/W Word Y CF ppm/°C l 3900ppm/°C 0x0F3C

IOUT_OC_FAULT_LIMIT 0x46 出力の過電流フォルト制限値。 R/W Word Y L11 A l 29.75A 0xDBB8

IOUT_OC_WARN_LIMIT 0x4A 出力の過電流警告制限値。 R/W Word Y L11 A l 20.0A 0xDA80

関連コマンド:STATUS_IOUT、SMBALERT_MASK、READ_IOUT、MFR_IOUT_PEAK、READ_POUT、IOUT_OC_FAULT_RESPONSE、MFR_VOUT_AVP

PMBusコマンドの詳細 (出力電流と制限値)

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LTC3882

803882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

これらのコマンドを使用して、任意の数のシステム電源レールについて必要なオン/オフ・シーケンシングを設定することができます。

MFR_RESTART_DELAY

MFR_RESTART DELAYコマンドは、PWMの最小オフ時間(RUNピンが“L”)をms単位で指定します。RUNピンの立ち下がりエッジが検出された場合、LTC3882はこの長さの時間RUNピンをアクティブに“L”に保持します。この遅延時間後に、標準の起動シーケンスを開始できます。このコマンド値としては、TOFF_DELAY+TOFF_FALL+136msを最小にすることを推奨します。有効な値の範囲は136ms~65.52秒です。LTC3882は、このコマンドに対して16msの分解能を使用し、この範囲外の遅延を発生しません。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

TON_DELAY

TON_DELAYコマンドは、起動状態から出力電圧の上昇開始までの遅延時間をms単位で設定します。0msから83秒までの値が有効とみなされ、LTC3882はこの範囲外の遅延を生成しません。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

TON_RISE

TON_RISEコマンドは、出力が立ち上がり始めてからレギュレーション帯域に入るまでの所望の時間をms単位で設定します。0

秒から1.3秒までの値が有効とみなされ、LTC3882はこの範囲外の立ち上がり時間を生成しません。TON_RISEの値を0.25ms

未満にするか、得られる勾配が4V/msより大きくなると、出力ステップは、PWMアナログ・ループ応答によってのみ制限される指定の電圧になります。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

出力のタイミング、遅延、およびランピング

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM

デフォルト値

MFR_RESTART_DELAY 0xDC LTC3882がRUNピンを“L”に保持する最小時間。 R/W Word Y L11 ms l 500ms 0xFBE8

TON_DELAY 0x60 RUNピンまたはOPERATION ONコマンドからTON_RISEランプ開始までの遅延。

R/W Word Y L11 ms l 0.0ms 0x8000

TON_RISE 0x61 TON_DELAY後にVOUTが0Vから VOUT_COMMANDまで上昇する時間。

R/W Word Y L11 ms l 8.0ms 0xD200

TON_MAX_FAULT_LIMIT 0x62 TON_DELAY後にVOUTがVOUT_UV_FAULT_LIMITより高くなるまでの最大時間。

R/W Word Y L11 ms l 10.0ms 0xD280

VOUT_TRANSITION_RATE 0x27 プログラムされている出力変化に合わせた VOUTのスルーレート。

R/W Word Y L11 V/ms l 0.25V/ms 0xAA00

TOFF_DELAY 0x64 RUNピンまたはOPERATION OFFコマンドからTOFF_FALLランプ開始までの遅延。

R/W Word Y L11 ms l 0.0ms 0x8000

TOFF_FALL 0x65 TOFF_DELAY後にVOUTがVOUT_COMMANDから0Vまで下降する時間。

R/W Word Y L11 ms l 8.0ms 0xD200

TOFF_MAX_WARN_LIMIT 0x66 TOFF_FALL経過後にVOUTがVOUT_COMMANDの12.5%より低くなるまでの最大時間。

R/W Word Y L11 ms l 150ms 0xF258

関連コマンド:MFR_RETRY_DELAY、STATUS_VOUT、SMBALERT_MASK、TON_MAX_FAULT_RESPONSE、MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882、MFR_PWM_MODE_LTC3882

PMBusコマンドの詳細 (出力のタイミング、遅延、およびランピング)

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LTC3882

813882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

TON_MAX_FAULT_LIMIT

TON_MAX_FAULT_LIMITコマンドは、最大時間をms単位で設定します。デバイスは、VOUT_UV_FAULT_LIMITを通過せずにTON_RISEの最初から出力に電力を供給できます。値の0msは制限がないことを意味するので、デバイスは無期限に出力電圧を立ち上げようとする可能性があります。許容される最大のTON_MAXは8秒です。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

VOUT_TRANSITION_RATE

VOUT_TRANSITION_RATEコマンドは、VOUT_COMMANDコマンドまたはOPERATION(マージン)コマンドに対応した出力電圧の変化率をV/ms(またはmV/µs)単位で設定します。この変化率は、PWMチャネルを完全にオンまたはオフする動作には適用されません。1mV/msから4V/msまでの値が有効であるとみなされます。LTC3882は1mV/msより低速でVOUTを遷移せず、値が4V/msを超えるとデバイスは出力をできるだけ迅速に遷移し、PWMアナログ・ループ応答によってのみ制限されます。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

TOFF_DELAY

TOFF_DELAYコマンドは、停止状態から出力電圧の下降開始までの遅延時間をms単位で設定します。0から16までの値が有効であるとみなされます。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

TOFF_FALL

TOFF_FALLコマンドは、TOFF_DELAYの終了時点から、出力電圧を完全に0にすることを命令されるまでの時間をms単位で設定します。デバイスは、TOFF_FALLの間に指定の出力電圧を0まで直線的に低減しようとします。この期間が終了すると、PWM出力はディスエーブルされます。

デバイスはその設定されたPWM動作モードをTOFF_FALLの間維持します。連続導通モードを使用すると、VOUTの明確なランプ・オフが生成されますが、負の出力電流が流れることがあります。サポートされている最小の立ち下がり時間は0.25ms、または4V/msを超える立ち下がり率が得られる任意の値です。この値より小さい値を設定すると、コマンドで指定された0.25msランプになりますが、場合によってはPWMアナログ・ループ応答によって制限されます。立ち下がり時間の最大値は1.3秒です。

不連続導通モードの場合、コントローラは負荷から電流を流すことができないため、立ち下がり時間は出力容量と負荷電流によって設定されます。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

TOFF_MAX_WARN_LIMIT

TOFF_MAX_WARN_LIMITコマンドは、TOFF_FALLの経過後、警告が出される前に出力をオフするためにデバイスに割り当てられる時間をms単位で設定します。VOUTの電圧がVOUT_COMMANDの値の12.5%より低くなった時点で出力がオフしたとみなします。

データ値の0msは制限がないことを意味するので、デバイスは無期限で出力をオフしようとする可能性があります。MFR_

CHAN_CONFIG_LTC3882のビット0を設定した場合は、強制される制限もなくなります。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (出力のタイミング、遅延、およびランピング)

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LTC3882

823882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

MFR_TEMP_1_GAIN

MFR_TEMP_1_GAINコマンドは、素子の非理想的特性とリモート検出誤差(存在する場合)を考慮するため、外部温度の計算で使用する勾配を設定します。式の詳細については、MFR_PWM_MODE_LTC3882コマンドを参照してください。

このコマンドには2の補数整数を表わす2つのデータ・バイトがあります。

MFR_TEMP_1_OFFSET

MFR_TEMP_1_OFFSETコマンドは、素子の非理想的特性とリモート検出誤差(存在する場合)を考慮するため、外部温度の計算で使用するオフセットを設定します。MFR_TEMP1_OFFSETの測定単位は、MFR_PWM_MODEのビット5により異なります。このビットを設定すると、MFR_TEMP1_ OFFSETはVで表わされ、それ以外の場合は°Cで表されます。式の詳細については、MFR_PWM_MODE_ LTC3882コマンドを参照してください。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

OT_FAULT_LIMIT

OT_FAULT_LIMITコマンドは、過熱フォルトの原因となる外部検出温度の値を°C単位で設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

OT_WARN_LIMIT

OT_WARN_LIMITコマンドは、過熱警告の原因となる外部検出温度の値を°C単位で設定します。OT_WARN_LIMITを超えると、デバイスは以下のように動作します。

• STATUS_BYTEのTEMPERATUREビットを設定する

• STATUS_TEMPERATUREコマンドの過熱警告ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

外部温度と制限値

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

MFR_TEMP_1_GAIN 0xF8 外部温度計算のための勾配を設定する。 R/W Word Y CF l 1.0 0x4000

MFR_TEMP_1_OFFSET 0xF9 外部温度計算のためのオフセット加数。 R/W Word Y L11 °CまたはV

l 0.0 0x8000

OT_FAULT_LIMIT 0x4F 外部過熱フォルト制限値。 R/W Word Y L11 °C l 100.0°C 0xEB20

OT_WARN_LIMIT 0x51 外部過熱警告制限値。 R/W Word Y L11 °C l 85.0°C 0xEAA8

UT_FAULT_LIMIT 0x53 外部低温フォルト制限値。 R/W Word Y L11 °C l –40.0°C 0xE580

関連コマンド:STATUS_TEMPERATURE、SMBALERT_MASK、MFR_TEMPERATURE1_PEAK、OT_FAULT_RESPONSE、UT_FAULT_RESPONSE、STATUS_MFR_SPECIFIC、READ_TEMPERATURE_2、 MFR_OT_FAULT_RESPONSE、MFR_PWM_MODE_LTC3882

PMBusコマンドの詳細 (外部温度と制限値)

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LTC3882

833882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

UT_FAULT_LIMIT

UT_FAULT_LIMITコマンドは、低温フォルトの原因となる外部検出温度の値を°C単位で設定します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

STATUS_BYTE

STATUS_BYTEコマンドは、最も重大なフォルトの1バイトの要約を返します。

STATUS_BYTEのメッセージの内容:ビット ステータス・ビット名 意味

7* BUSY LTC3882が応答できないので、フォルトが宣言された。6 OFF このビットは、単にイネーブルされていない場合も含めて、理由に関係なく、チャネルが出力に電力を

供給していない場合に設定される。5 VOUT_OV 出力過電圧フォルトが生じている。4 IOUT_OC 出力過電流フォルトが生じている。3 VIN_UV サポートされていない(LTC3882は0を返す)。2 TEMPERATURE 温度フォルトまたは警告が生じている。1 CML 通信、メモリ、またはロジック・フォルトが生じている。

0* 上記のいずれでもない ビット[7:1]に記載されていないフォルトが生じている。*これらのビットのいずれかを設定した場合は、ALERTをアサートできます。これらのビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_BYTE内でそれらのビット位置に1を 書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

状態報告

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

STATUS_BYTE 0x78 1バイト・チャネルの状態サマリー。 R/W Byte Y Reg

STATUS_WORD 0x79 2バイト・チャネルの状態サマリー。 R/W Word Y Reg

STATUS_VOUT 0x7A VOUTのフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg

STATUS_IOUT 0x7B IOUTのフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg

STATUS_INPUT 0x7C 入力電源のフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte N Reg

STATUS_TEMPERATURE 0x7D 外部温度のフォルトおよび警告の状態。 R/W Byte Y Reg

STATUS_CML 0x7E 通信、メモリ、およびロジックのフォルト および警告の状態。

R/W Byte N Reg

STATUS_MFR_SPECIFIC 0x80 LTC3882固有の状態。 R/W Byte Y Reg

MFR_PADS_LTC3882 0xE5 選択されているLTC3882パッドの状態。 R Word N Reg

MFR_COMMON 0xEF LTCの包括的なデバイス状態報告。 R Byte N Reg

CLEAR_FAULTS 0x03 設定されているすべてのフォルト・ビットを クリアする。

Send Byte N

これらのレジスタ内容とそれらの関係の図表による表現については、図2を参照してください。

PMBusコマンドの詳細 (外部温度制限値)

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LTC3882

843882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

STATUS_WORD

STATUS_WORDコマンドは、チャネルのフォルト状態の2バイトの要約を返します。STATUS_WORDコマンドの下位バイトはSTATUS_BYTEコマンドと同じです。

STATUS_WORD上位バイトのメッセージの内容:ビット ステータス・ビット名 意味

15 VOUT 出力電圧フォルトまたは警告が生じている。14 IOUT 出力電流フォルトまたは警告が生じている。13 INPUT 入力電圧フォルトまたは警告が生じている。12 MFR_SPECIFIC LTC3882に固有のフォルトまたは警告が生じている。11 POWER_GOOD# このビットが設定されている場合、POWER_GOOD状態は正しくない。10 FANS サポートされていない(LTC3882は0を返す)。9 OTHER サポートされていない(LTC3882は0を返す)。8 UNKNOWN サポートされていない(LTC3882は0を返す)。

このコマンドは2バイトのデータを伴います。

STATUS_VOUT

STATUS_VOUTコマンドは、1バイトのVOUTステータス情報を返します。

STATUS_VOUTのメッセージの内容:ビット 意味

7 VOUTの過電圧フォルト。6 VOUTの過電圧警告。5 VOUTの低電圧警告。4 VOUTの低電圧フォルト。3 VOUT_MAX警告。2 TON_MAX フォルト。1 TOFF_MAX警告。0 LTC3882によってサポートされていない(0を返す)。

ビット[7:1]のいずれかを設定した場合は、ALERTをアサートできます。これらのビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_VOUT内でそれらのビット位置に1を書き込むことにより クリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (状態報告)

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LTC3882

853882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

STATUS_IOUT

STATUS_IOUTコマンドは、1バイトのIOUTステータス情報を返します。

STATUS_IOUTのメッセージの内容:ビット 意味

7 IOUTの過電流フォルト。6 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。5 IOUTの過電流警告。

4:0 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。サポートされているいずれかのビットを設定した場合は、ALERTをアサートできます。サポートされているビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_IOUT内でそのビット位置に1を 書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

STATUS_INPUT

STATUS_INPUTコマンドは、1バイトのVIN (VINSNS)ステータス情報を返します。

STATUS_INPUTのメッセージの内容:ビット 意味

7 VINの過電圧フォルト。6 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。5 VINの低電圧警告。4 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。3 VINが不十分なため、デバイスはオフ。

2:0 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。ビット7を設定した場合は、ALERTをアサートできます。ビット7は、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、1を書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

STATUS_TEMPERATURE

STATUS_TEMPERATUREコマンドは、1バイトの外部温度検出ステータス情報を返します。

STATUS_TEMPERATUREのメッセージの内容:ビット 意味

7 外部過熱フォルト。6 外部過熱警告。5 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。4 外部低温フォルト。

3:0 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。サポートされているいずれかのビットを設定した場合は、ALERTをアサートできます。サポートされているビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_TEMPERATURE内で そのビット位置に1を書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (状態報告)

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LTC3882

863882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

STATUS_CML

STATUS_CMLコマンドは、受信したコマンド、内部メモリおよびロジックの1バイトのステータス情報を返します。

STATUS_CMLのメッセージの内容:ビット 意味

7 無効なコマンドまたはサポートされていないコマンドを受け取った。6 無効なデータまたはサポートされていないデータを受け取った。5 パケット・エラー検査が失敗した。4 メモリ・フォルトが検出された。3 プロセッサ・フォルトが検出された。2 予備(LTC3882は0を返す)。1 その他の通信フォルト。0 その他のメモリ・フォルトまたはロジック・フォルト。

サポートされているいずれかのビットを設定した場合は、ALERTをアサートできます。サポートされているビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_CML内でそのビット位置に1を 書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

STATUS_MFR_SPECIFIC

STATUS_MFR_SPECIFICコマンドは、LTC3882固有のステータス情報を1バイトで返します。

STATUS_MFR_SPECIFICのメッセージの内容:ビット 意味

7 内部温度フォルト(>160°C)。6 内部温度警告(>130°C)。5 EEPROMのCRCエラー4 内部PLL非同期。3 フォルト・ログが存在する。2 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。1 出力短絡が繰り返されている。0 GPIOが“L”。

サポートされているいずれかのビットを設定した場合は、STATUS_WORDのMFRビットが設定され、ALERTをアサートできます。サポートされているビットは、CLEAR_FAULTSコマンドの代わりに、STATUS_MFR_SPECIFIC内でそのビット位置に1を書き込むことによりクリアできます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (状態報告)

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LTC3882

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MFR_PADS_LTC3882

MFR_PADS_LTC3882コマンドは、一般的な出力電圧状態の他に、LTC3882のデジタルI/Oピンおよび制御ピンの状態を示します。

MFR_PADS_LTC3882のメッセージの内容:ビット 意味

15 チャネル1はスレーブ。14 チャネル0はスレーブ。

13:12 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。11 IOUTに関するA/Dコンバータの結果は無効の場合がある。10 SYNC出力は外部からディスエーブルされている。9 チャネル1がPOWER_GOOD(スレーブの場合、通常は1を返す)8 チャネル0がPOWER_GOOD(スレーブの場合、通常は1を返す)7 LTC3882によりRUN1を“L”に強制。6 LTC3882によりRUN0を“L”に強制。5 RUN1ピンの状態。4 RUN0ピンの状態。3 LTC3882によりGPIO1を“L”に強制。2 LTC3882によりGPIO0を“L”に強制。1 GPIO1ピンの状態。0 GPIO0ピンの状態。

この読み出し専用コマンドは2バイトのデータを伴います。

MFR_COMMON

MFR_COMMONコマンドには、LTCの複数のPMBus製品に共通するステータス・ビットが含まれます。

MFR_COMMONのメッセージの内容:ビット 意味

7 LTC3882はALERTを“L”に強制しない。6 LTC3882はBUSYではない。5 LTC3882の計算は保留中ではない。4 LTC3882の出力は遷移中ではない。3 LTC3882のEEPROMは初期化済み。2 サポートされていない(LTC3882は0を返す)。1 SHARE_CLKのタイムアウト。0 WPピンの状態。

この読み出し専用コマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (状態報告)

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LTC3882

883882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

CLEAR_FAULTS

CLEAR_FAULTSコマンドは、設定されているすべてのフォルト・ビットをクリアし、ALERTピンをデアサート(解放)します。このコマンドは、すべてのステータス・コマンドに含まれるすべてのビットを同時にクリアします。

CLEAR_FAULTSコマンドは、フォルト状態のためにラッチ・オフしているチャネルを再起動させることはありません。フォルト状態のためにラッチ・オフしているチャネルが再起動するのは、OPERATIONコマンドまたはRUNピンにより出力をオフしてからオンするよう命令された場合か、ICの電源が入れ直された場合です。

CLEAR_FAULTSコマンドが実行されたときにフォルトが引き続き存在していた場合、そのフォルト・ビットは直ちに設定され、ALERTは再び“L”にアサートされます。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

READ_VIN

READ_VINコマンドは、VINSNSとGNDの間で測定した入力電圧(V)を返します。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

遠隔測定

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

READ_VIN 0x88 VINの測定値。 R Word N L11 V

MFR_VIN_PEAK 0xDE 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大のVIN測定値。 R Word N L11 V

READ_VOUT 0x8B VOUTの測定値。 R Word Y L16 V

MFR_VOUT_PEAK 0xDD 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大のVOUT測定値。 R Word Y L16 V

READ_IOUT 0x8C IOUTの測定値。 R Word Y L11 A

MFR_IOUT_PEAK 0xD7 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大のIOUT測定値。 R Word Y L11 A

READ_POUT 0x96 出力電力の計算値。 R Word Y L11 W

READ_TEMPERATURE_1 0x8D 外部温度の測定値。 R Word Y L11 °CMFR_TEMPERATURE_1_PEAK 0xDF 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の外部温度

測定値。R Word Y L11 °C

READ_TEMPERATURE_2 0x8E 内部温度の測定値。 R Word N L11 °CMFR_TEMPERATURE_2_PEAK 0xF4 最後のMFR_CLEAR_PEAKS以降最大の内部温度

測定値。R Word N L11 °C

READ_DUTY_CYCLE 0x94 コマンドで指定されたPWMデューティ・サイクルの測定値。

R Word Y L11 %

READ_FREQUENCY 0x95 PWM入力クロック周波数の測定値。 R Word Y L11 kHz

MFR_CLEAR_PEAKS 0xE3 すべてのピーク値をクリアする。 Send Byte N関連コマンド:IOUT_CAL_GAIN、MFR_IOUT_CAL_GAIN_TC、MFR_PWM_MODE_LTC3882

PMBusコマンドの詳細 (状態報告)

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LTC3882

893882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

MFR_VIN_PEAK

MFR_VIN_PEAKコマンドは、READ_VINで測定された最大電圧(V)を報告します。このピーク値はMFR_CLEAR_PEAKSコマンドでリセットできます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

READ_VOUT

READ_VOUTコマンドは、VSENSE±ピンで測定された出力電圧(V)を返します。

この読み出し専用コマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_VOUT_PEAK

MFR_VOUT_PEAKコマンドは、READ_VOUTで測定された最大電圧(V)を報告します。このピーク値はMFR_CLEAR_

PEAKSコマンドでリセットできます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_16u形式の2バイトのデータを伴います。

READ_IOUT

READ_IOUTコマンドは、出力電流(A)を返します。この値は以下の値から計算されます。

• ISENSE±ピン間で測定された差動電圧

• IOUT_CAL_GAINの値

• MFR_IOUT_CAL_GAIN_TCの値

• READ_TEMPERATURE_1の値

• MFR_TEMP_1_GAINの値

• MFR_TEMP_1_OFFSETの値

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_IOUT_PEAK

MFR_IOUT_PEAKコマンドは、READ_IOUTで計算された最大電流(A)を報告します。このピーク値はMFR_CLEAR_PEAKS

コマンドでリセットできます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

READ_POUT

READ_POUTコマンドは、出力電力(W)を報告します。この値は、最新の相関出力電圧と電流の測定値の積に基づいて計算されます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (遠隔測定)

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LTC3882

903882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

READ_TEMPERATURE_1

READ_TEMPERATURE_1コマンドは、外付けの検出素子で測定される温度(°C)を返します。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_TEMPERATURE_1_PEAK

MFR_TEMPERATURE_1_PEAKコマンドは、READ_TEMPERATURE_1で計算された最大温度(°C)を報告します。このピーク値はMFR_CLEAR_PEAKSコマンドでリセットできます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

READ_TEMPERATURE_2

READ_TEMPERATURE_2コマンドは、LTC3882の内部温度(°C)を返します。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_TEMPERATURE_2_PEAK

MFR_TEMPERATURE_2_PEAKコマンドは、READ_TEMPERATURE_2で計算された最大温度(°C)を報告します。このピーク値はMFR_CLEAR_PEAKSコマンドでリセットできます。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

READ_DUTY_CYCLE

READ_DUTY_CYCLEコマンドは、PWM/TG制御のデューティ・サイクル(%)を返します。これはPWMスイッチ・ノードの厳密なデューティ・サイクルにはなりません。パワー段の効率損失とLTC3882自体の電流消費量があるからです。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

READ_FREQUENCY

READ_FREQUENCYコマンドは、内部PLLに供給されたスイッチング周波数(kHz)を返します。この信号が内部で生成されたか、外部クロックによってSYNCピンに入力されたかは関係ありません。これは、出力過電流状態のような特定の例外処理時には、実際のPWM出力スイッチング周波数ではない場合があります。

この読み出し専用コマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

MFR_CLEAR_PEAKS

MFR_CLEAR_PEAKSコマンドは、格納されているすべてすべての_PEAK値をリセットします。LTC3882は、このコマンドを受け取った後、新しいピーク値を決定します。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

PMBusコマンドの詳細 (遠隔測定)

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LTC3882

913882f

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フォルト応答および通信

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

VIN_OV_FAULT_RESPONSE 0x56 VINの過電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0x80

VOUT_OV_FAULT_RESPONSE 0x41 VOUTの過電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8

VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 0x45 VOUTの低電圧フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8

IOUT_OC_FAULT_RESPONSE 0x47 出力の過電流フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0x00

OT_FAULT_RESPONSE 0x50 外部過熱フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8

UT_FAULT_RESPONSE 0x54 外部低温フォルト応答。 R/W Byte Y Reg l 0xB8

MFR_OT_FAULT_RESPONSE 0xD6 内部過熱フォルト応答。 R/W Byte N Reg l 0xC0

TON_MAX_FAULT_RESPONSE 0x63 TON_MAX_FAULT_LIMITを超えた場合のフォルト応答。

R/W Byte Y Reg l 0xB8

MFR_RETRY_DELAY 0xDB フォルト後の再試行前の最小時間。 R/W Word N L11 ms l 350ms 0xFABC

SMBALERT_MASK 0x1B ALERT動作をマスクする。 ブロックR/W

Y Reg l CMDの 詳細を参照

MFR_GPIO_PROPAGATE 0xD2 状態伝播をGPIOn ピンを介して構成する。 R/W Word Y Reg l 0x6993

MFR_GPIO_RESPONSE 0xD5 GPIOn ピンが“L”の場合のPWM応答。 R/W Byte Y Reg l 0xC0

MFR_FAULT_LOG 0xEE フォルト・ログ・データを読み取る。 R Block N Reg

MFR_FAULT_LOG_CLEAR 0xEC 既存のEEPROMフォルト・ログを消去する。 Send Byte N関連コマンド:STATUS_BYTE、STATUS_WORD、MFR_PADS_LTC3882、MFR_RESTART_DELAY、MFR_CHAN_CONFIG_LTC3882、MFR_FAULT_LOG_STORE、CLEAR_FAULTS

これらのコマンドは、「動作」のセクションで説明したハードウェアレベルの動作を超える、検出されたフォルトに対するプログラム可能なデバイス応答を詳細に記述します。LTC3882のハードウェアレベルのフォルト応答は変更できません。フォルト・ログの内容の詳細については、表1~表4を参照してください。PMBus警告イベントの応答は、_WARN_LIMITコマンド詳細の下に示してあります。

VIN_OV_FAULT_RESPONSE

VIN_OV_FAULT_RESPONSEコマンドは、入力の過電圧フォルトに対する応答としてデバイスが取るべきアクションを指示します。このコマンドの形式を表13に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_WORDのINPUTビットを設定する。

• STATUS_INPUTコマンドのVIN過電圧フォルト・ビットを設定する。

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

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LTC3882

923882f

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VOUT_OV_FAULT_RESPONSE

VOUT_OV_FAULT_RESPONSEコマンドは、出力の過電圧フォルトに対する応答としてデバイスが取るべきアクションを指示します。このコマンドの形式を表12に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_BYTEのVOUT_OVビットを設定する

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのVOUT過電圧フォルト・ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

VOUT_UV_FAULT_RESPONSE

VOUT_UV_FAULT_RESPONSEコマンドは、出力の低電圧フォルトに対する応答としてデバイスが取るべきアクションを指示します。このコマンドの形式を表12に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのVOUT低電圧フォルト・ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

表12.VOUT_OV_FAULT_RESPONSEおよびVOUT_UV_FAULT_RESPONSEのデータ・バイトの内容ビット 説明 値 意味[7:6] ビット[7:6]のすべての値に対して、LTC3882は以下のように動作します。

• ステータス・コマンドの該当するフォルト・ビットを設定する。• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。フォルトはいったん設定されると、以下のイベントのうち1つまたは 複数が発生するまでクリアされません。• デバイスがCLEAR_FAULTSコマンドを受け取る。• 対応するSTATUS_VOUTビットに1が書き込まれる。• RUNピンまたはOPERATIONコマンドにより、

出力がオフになってからオンになるよう命令される。• デバイスがRESTORE_USER_ALLコマンドを受け取る。• デバイスがMFR_RESETコマンドを受け取る。• デバイスの電源が入れ直される

00 LTC3882は無期限に動作し続け、「動作」のセクションで 説明した通常のハードウェア応答を返します。

01 LTC3882は動作し続け、ビット[2:0]により指定された 遅延時間で通常のハードウェア応答を返します。 遅延時間中、フォルトが絶え間なく存在する場合、 デバイスは出力をディスエーブルして再起動しようとします。

10 LTC3882は出力を直ちにディスエーブルし、ビット[5:3]の再試行設定に従って応答します。

11 サポートされていない。この値を書き込むと CMLフォルトが発生する。

[5:3] 再試行設定。 000-110 LTC3882は再起動しようとしません。フォルトがクリア されるか、デバイスがオフの後にオンになるよう命令されるか、またはバイアス電源(LTC3882の電源入力)が 入れ直されるまで、出力はディスエーブル状態のままです。

111 LTC3882は、MFR_RETRY_DELAYによって設定された 間隔で制限なく継続的に再起動しようとします。デバイスがオフするよう命令されるか、バイアス電源が除去されるか、または別のフォルト応答によって再試行なしで シャットダウンを強制されるまで、この応答は持続します。

[2:0] 遅延時間。 xxx 10µs刻みの応答遅延時間。ビット[7:6]の値に応じて、 コントローラがディスエーブルされるまでにフォルトが どの程度持続する必要があるかがこの遅延時間によって 決まります。ハードウェアレベルの応答(存在する場合)が この遅延時間内に返されます。ビット[7:6]を0x2に 設定していない場合、これらのビットは常に0を返します。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

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LTC3882

933882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

IOUT_OC_FAULT_RESPONSE

IOUT_OC_FAULT_RESPONSEコマンドは、出力の過電流フォルトに対する応答としてデバイスが取るべきアクションを指示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_BYTEのIOUT_OCビットを設定する

• STATUS_WORDのIOUTビットを設定する

• STATUS_IOUTコマンドのIOUT過電流フォルト・ビットを設定する

• ALERTをアサートしてホストに通知する

出力過電流フォルトは、TON_RISEおよびTOFF_FALL出力シーケンシングの間は無視されます。

IOUT_OC_FAULT_RESPONSEのデータ・バイトの内容ビット 説明 値 意味[7:6] ビット[7:6]のすべての値に対して、LTC3882は以下のように動作します。

• ステータス・コマンドの該当するフォルト・ビットを設定する。• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。フォルトはいったん設定されると、以下のイベントのうち1つまたは 複数が発生するまでクリアされません。• デバイスがCLEAR_FAULTSコマンドを受け取る。• 対応するSTATUS_IOUTビットに1が書き込まれる。• RUNピンまたはOPERATIONコマンドにより、出力がオフになってから

オンになるよう命令される。• デバイスがRESTORE_USER_ALLコマンドを受け取る。• デバイスがMFR_RESETコマンドを受け取る。• デバイスの電源が入れ直される

0x LTC3882は無期限に動作し続け、「動作」のセクションで 説明した通常のハードウェア応答を返します。

10 LTC3882は動作し続け、ビット[2:0]により指定された 遅延時間で通常のハードウェア応答を返します。 遅延時間中、フォルトが絶え間なく存在する場合、デバイスは出力をディスエーブルして再起動しようとしなくなります。

11 LTC3882はシャットダウン(出力をディスエーブル)し、 ビット[5:3]の再試行設定に従って応答します。

[5:3] 再試行設定。 000-110 LTC3882は再起動しようとしません。フォルトがクリア されるか、デバイスがオフの後にオンになるよう 命令されるか、またはバイアス電源が入れ直されるまで、 出力はディスエーブル状態のままです。

111 LTC3882は、MFR_RETRY_DELAYによって設定された間隔で制限なく継続的に再起動しようとします。デバイスが オフするよう命令されるか、バイアス電源が除去されるか、 または別のフォルト応答によって再試行なしで シャットダウンを強制されるまで、この応答は持続します。

[2:0] 遅延時間。 xxx 16ms刻みの応答遅延時間。ビット[7:6]の値に応じて、 コントローラがディスエーブルされるまでにフォルトが どの程度持続する必要があるかがこの遅延時間によって 決まります。ビット[7:6]を0x2に設定していない場合、 これらのビットは常に0を返します。

サポートされていないIOUT_OC_FAULT_RESPONSEの値をプログラムすると、CMLフォルトが発生し、コマンドは無視されます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

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LTC3882

943882f

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OT_FAULT_RESPONSE

OT_FAULT_RESPONSEコマンドは、過熱フォルトに対する応答としてデバイスが実行する動作を指示します。このコマンドの形式を表13に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_BYTEのTEMPERATUREビットを設定する

• STATUS_TEMPERATUREコマンドの過熱フォルト・ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

UT_FAULT_RESPONSE

UT_FAULT_RESPONSEコマンドは、低温フォルトに対する応答としてデバイスが実行する動作を指示します。このコマンドの形式を表13に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_BYTEのTEMPERATUREビットを設定する

• STATUS_TEMPERATUREコマンドの低温フォルト・ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

MFR_OT_FAULT_RESPONSE

MFR_OT_FAULT_RESPONSEコマンドは、内部過熱フォルト(150°C~160°C)に対する応答としてデバイスが実行する動作を指示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_WORDのMFRビットを設定する

• STATUS_MFR_SPECIFICコマンドの過熱フォルト・ビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

サポートされている値:値 意味

0xC0 LTC3882は無期限に動作し続け、「動作」のセクションで説明した通常のハードウェア応答を返します。0x80 LTC3882は直ちにシャットダウンし、再起動しようとしません。フォルトがクリアされるか、デバイスがオフの後にオンになるよう

命令されるか、またはバイアス電源(LTC3882の電源入力)が入れ直されるまで、出力はディスエーブル状態のままです。

サポートされていないMFR_OT_FAULT_RESPONSEの値をプログラムすると、CMLフォルトが発生し、コマンドは無視されます。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

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LTC3882

953882f

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TON_MAX_FAULT_RESPONSE

TON_MAX_FAULT_RESPONSEコマンドは、TON_MAXフォルトに対する応答としてデバイスが取るべきアクションを指示します。このコマンドの形式を表13に示します。デバイスは、この設定に加えて以下の応答を示します。

• STATUS_WORDのVOUTビットを設定する

• STATUS_VOUTコマンドのTON_MAX_FAULTビットを設定する

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

表13.以下の_FAULT_RESPONSEコマンドのデータ・バイトの内容:VIN_OV、OT、UT、およびTON_MAXビット 説明 値 意味[7:6] ビット[7:6]のすべての値に対して、LTC3882は以下のように動作します。

• ステータス・コマンドの該当するフォルト・ビットを設定する。• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。フォルトはいったん設定されると、以下のイベントのうち1つまたは 複数が発生するまでクリアされません。• デバイスがCLEAR_FAULTSコマンドを受け取る。• 対応するフォルト・ビットに1が書き込まれる。• RUNピンまたはOPERATIONコマンドにより、出力がオフになってから

オンになるよう命令される。• デバイスがRESTORE_USER_ALLコマンドを受け取る。• デバイスがMFR_RESETコマンドを受け取る。• デバイスの電源が入れ直される

00 LTC3882は中断せずに動作を続ける。01 サポートされていない。この値を書き込むと

CMLフォルトが発生する。10 LTC3882は直ちにシャットダウン(出力をディスエーブル)し、

ビット[5:3]の再試行設定に従って応答する。11 サポートされていない。この値を書き込むと

CMLフォルトが発生する。

[5:3] 再試行設定。 000-110 LTC3882は再起動しようとしません。フォルトが クリアされるか、デバイスがオフの後にオンになるよう 命令されるか、またはバイアス電源が入れ直されるまで、 出力はディスエーブル状態のままです。

111 LTC3882は、MFR_RETRY_DELAYによって設定された 間隔で制限なく継続的に再起動しようとします。デバイスがオフするよう命令されるか、バイアス電源が除去されるか、または別のフォルト応答によって再試行なしで シャットダウンを強制されるまで、この応答は持続します。

[2:0] 遅延時間。 xxx サポートされていない。値は無視される。

MFR_RETRY_DELAY

MFR_RETRY_DELAYコマンドは、すべての再試行フォルト応答に対して再起動試行間の時間(ms)を設定します。実際の再試行遅延時間は、MFR_RETRY_DELAYコマンド、または出力電圧が設定値の12.5%未満まで減衰するまでに要する時間のいずれか長い方になる可能性があります。減衰条件はMFR_CHAN_CONFIG_LTC3882コマンドを使用して無効にすることができます。LTC3882がフォルトを検出しなくなるか、LTC3882のGPIOピンが外部から解放されたら、遅延起動を再試行してください。正しい値では120msから32.7秒まで動作します。

このコマンドは、Linear_5s_11s形式の2バイトのデータを伴います。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

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LTC3882

963882f

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SMBALERT_MASK

SMBALERT_MASKコマンドを使用すると、単数または複数の特定のステータス・ビットがALERTをアサートしないようにすることができます。

図51は、ALERTマスクを(この場合はPECなしで)設定するときに使用されるワード書き込み形式の例を示します。マスク・バイト内のビットは、指定のステータス・レジスタ内のビットと一致します。たとえば、STATUS_TEMPERATUREコマンドが最初のデータ・バイトで送られ、マスク・バイトに0x40が含まれている場合、後続の外部過熱警告は引き続きSTATUS_TEMPERATUREのビット6を設定しますが、ALERTはアサートしません。サポートされているその他のSTATUS_TEMPERATUREビットがすべて設定されている場合は、これらのビットによって引き続きALERTがアサートされます。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

図52.SMBALERT_MASKの読み出し例

図51.SMBALERT_MASKの設定例

SMBALERT_MASKは、STATUS_BYTE、STATUS_WORD、MFR_COMMON、MFR_PADS_LTC3882には適用できません。 適用できるステータス・レジスタの工場出荷時のデフォルトのマスキング設定を以下に示します。サポートされていないコマンド・コードをSMBALERT_MASKに設定すると、無効なデータ/サポートされていないデータに対してCMLが生成されます。

SMBALERT_MASKのデフォルト設定:(表2も参照)ステータス・レジスタ ALERTのマスク値 マスクされたビット

STATUS_VOUT 0x00 なしSTATUS_IOUT 0x00 なし

STATUS_TEMPERATURE 0x00 なしSTATUS_CML 0x00 なし

STATUS_INPUT 0x00 なしSTATUS_MFR_SPECIFIC 0x11 ビット4(内部PLL非同期)、ビット0(GPIOが“L”)

図52は、サポートされている任意のステータス・レジスタの現在の状態を読み出すときに使用する「ブロック書き込み –

ブロック読み出しプロセス呼び出し」プロトコルの例を示します。この場合もやはりPECなしです。

P

1

SLAVEADDRESS

SMBALERT_MASKCOMMAND CODE

STATUS_xCOMMAND CODE

W A AS

7 8 8 1 8 11 1 11

A AMASK BYTE

3882 F51

SLAVEADDRESS

SMBALERT_MASKCOMMAND CODE

BLOCK COUNT(= 1)

W A AS

7 8 8 1

STATUS_xCOMMAND CODE

8 11 1 11

A A …

Sr

1

BLOCK COUNT(= 1)

A NA P

3882 F52

A

8 81 1 11

MASK BYTESLAVEADDRESS

7

R

1

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LTC3882

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PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

MFR_GPIO_PROPAGATE_LTC3882

MFR_GPIO_PROPAGATE_LTC3882コマンドは、GPIOをアサートする原因となるイベントを特定します。このレジスタのビットを1に設定すると、指定した条件によって対象チャネルのGPIO出力をアサートできます。FAULT_RESPONSEを「無視」に設定している場合は、伝播を設定している場合でも、GPIOがフォルトによってアサートされません。SMBLALERT_MASKの状態はGPIOの伝播に影響しません。

サポートされている値:ビット 伝播状態

15 VOUT の減衰を待ってから再起動。14 VOUTの短絡が繰り返される(VOUT が完全にオフしてから120ms自動的にデアサートされる)。13 TON_MAX_FAULT_LIMITを超えた。12 VOUTがUVより低い(フィルタ処理なし)。11 MFR_OT_FAULT_LIMITを超えた。

10* チャネル1のPOWER_GOODは正しくない。9* チャネル0のPOWER_GOODは正しくない。8 UT_FAULT_LIMITを超えた。7 OT_FAULT_LIMITを超えた。6 (予備)。5 (予備)。4 VIN_OV_FAULT_LIMITを超えた。3 (予備)。2 IOUT_OC_FAULT_LIMITを超えた。1 VOUT_UV_FAULT_LIMITを超えた。0 VOUT_OV_FAULT_LIMITを超えた。

* このビットを設定した場合、MFR_GPIO_RESPONSEは無視するように設定する(0x00)必要があります。そうしないと、該当のチャネルは起動しません。

このコマンドは2バイトのデータを伴います。

MFR_GPIO_RESPONSE

MFR_GPIO_RESPONSEコマンドは、内部フォルト以外の原因でGPIOピンが“L”になった場合の応答としてデバイスが実行する動作を指示します。

サポートされている値:値 意味

0xC0 関連のPWM出力は直ちにディスエーブルされます。0x00 入力は無視され、PWM動作は中断せずに続行されます。

GPIOピンが“L”になると、デバイスは以下の動作も行います。

• STATUS_WORDのMFR_SPECIFICビットを設定する

• STATUS_MFR_SPECIFICコマンドのビット0を設定して、GPIOが現在または以前から“L”であることを示す

• マスクされていない限り、ALERTをアサートしてホストに通知する。

このコマンドは1バイトのデータを伴います。

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LTC3882

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EEPROMのユーザー・アクセス

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

STORE_USER_ALL 0x15 動作メモリ全体をEEPROMに格納する。 Send Byte N NA

RESTORE_USER_ALL 0x16 動作メモリ全体をEEPROMから復元する。 Send Byte N NA

MFR_COMPARE_USER_ALL 0xF0 動作メモリの内容をEEPROMの内容と比較する。 Send Byte N

MFR_FAULT_LOG_STORE 0xEA フォルト・ログを動作メモリからEEPROMへ強制的に転送する。

Send Byte N

MFR_EE_UNLOCK 0xBD (工場に問い合わせ)MFR_EE_ERASE 0xBE (工場に問い合わせ)MFR_EE_DATA 0xBF (工場に問い合わせ)USER_DATA_00 0xB0 LTpowerPlay用の予備のEEPROMワード。 R/W Word N Reg l

USER_DATA_01 0xB1 LTpowerPlay用の予備のEEPROMワード。 R/W Word Y Reg l

USER_DATA_02 0xB2 OEM用の予備のEEPROMワード。 R/W Word N Reg l

USER_DATA_03 0xB3 一般的なデータ記憶装置に使用可能な EEPROMワード。

R/W Word Y Reg l 0x0000

USER_DATA_04 0xB4 一般的なデータ記憶装置に使用可能なE EPROMワード。

R/W Word N Reg l 0x0000

関連コマンド:MFR_CONFIG_ALL_LTC3882

LTC3882のダイ温度が130°Cを超えると、上の表のRESTORE_USER_ALLとMFR_FAULT_LOG_STORE以外のコマンドは、デバイスの温度が125°Cより低くなるまで無効になります。RESTORE_USER_ALLは直ちに実行され、MFR_FAULT_LOG_

STOREはデバイスの温度が125°Cより低くなった後に実行されます。フォルト・ログの内容の詳細については、表4を参照してください。STATUS_MFR_ SPECIFICのビット6が設定されている場合は、内部ダイ温度が85°Cより高いことを示しているので、EEPROMにデータを書き込むコマンドを一切使用しないことを強く推奨します。85°Cを超える接合部温度でEEPROMに書き込んだ場合、10年間のデータ保持特性は保証されません。

PMBusコマンドの詳細 (フォルト応答および通信)

MFR_FAULT_LOG

MFR_FAULT_LOGコマンドを実行すると、フォルト・ログの内容を読み出すことができます。このログは、MFR_FAULT_LOG_

STOREコマンドで作成するか、CLEAR_FAULTSコマンドまたはMFR_FAULT_LOG_CLEARコマンド後、初めてフォルトが発生すると生成されます。電源印加後、最初の1秒以内にフォルトが発生した場合、ログの最初の方のページには有効なデータが格納されていない可能性があります。

この読み出し専用コマンドは、400kHzで3.4msの推定データ転送時間が必要な147バイトのデータを持つブロック・プロトコルを使用します。このコマンドが実行され、フォルト・ログが存在すると、tTIMEOUTパラメータは延長されます。

MFR_FAULT_LOG_CLEAR

MFR_FAULT_LOG_CLEARコマンドは、格納されているフォルト・ログのすべての値を消去します。クリアの発行後、STATUS_

MFR_SPECIFICの関連ビット3をクリアするには最大8msが必要です。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

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LTC3882

993882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

STORE_USER_ALL

STORE_USER_ALLコマンドは、動作メモリの全内容を内部EEPROMのPMBus構成空間にコピーするようPMBusデバイスに指示します。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

RESTORE_USER_ALL

RESTORE_USER_ALLコマンドは、内部EEPROMの全内容を動作メモリの対応する位置にコピーするようPMBusデバイスに指示します。動作メモリの値は、EEPROMから読み出した値で上書きされます。どちらのチャネルもこのコマンドを出す前にオフにしてください。LTC3882は、両方のPWMチャネルがオフであることを確認し、動作メモリを内部EEPROMから読み込み、すべてのフォルトをクリアし、抵抗構成ピンを読み取って、両方のPWMチャネルのソフトスタートを実行します(イネーブルしている場合)。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

MFR_COMPARE_USER_ALL

MFR_COMPARE_USER_ALLコマンドは、現在の動作メモリ(RAMに格納されているPMBusコマンドの値)を内部EEPROM

の内容を比較するようLTC3882に指示します。比較したメモリの内容が異なる場合は、CMLフォルトが発生します。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

MFR_FAULT_LOG_STORE

MFR_FAULT_LOG_STOREコマンドは、フォルト・イベントが発生したかのように、データ・ログを内部EEPROMに強制的に書き込みます。このコマンドは、MFR_CONFIG_ALL_LTC3882で「フォルト・ログ記録のイネーブル」ビットがクリアされるとCML

フォルトを発生させます。

この書き込み専用コマンドにはデータ・バイトがありません。

MFR_EE_xxxx

MFR_EE_xxxxコマンドは、LTC3882の内部EEPROMの大量のプログラミングを促進します。詳細については、弊社にご連絡ください。

USER_DATA_0x

USER_DATA_0xコマンドは、システムのスクラッチパッド空間として適用できる不確定なEEPROMの場所を指定します。LTpowerPlay GUIを使用する場合、USER_DATA_00とUSER_DATA_01は変更しないでください。また、委託メーカーによっては、USER_DATA_02の用途を自社の在庫管理用に確保しています。

PMBusコマンドの詳細 (EEPROMのユーザー・アクセス)

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LTC3882

1003882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

MFR_ID

MFR_IDコマンドは、LTC3882のメーカー IDを8ビットのASCII文字を使用して返します。

この読み出し専用コマンドはブロック形式です。

MFR_MODEL

MFR_MODELコマンドは、リニアテクノロジーの製品番号を8ビットのASCII文字を使用して返します。

この読み出し専用コマンドはブロック形式です。

MFR_SERIAL

MFR_SERIALコマンドは、8ビットASCII文字を最大14文字使用して、この特定のデバイスのシリアル番号を返します。

この読み出し専用コマンドはブロック形式です。

デバイス識別子

コマンド名CMDコード 説明 タイプ

ページ指定

データ形式 単位 NVM デフォルト値

MFR_ID 0x99 メーカー識別子。 R String N ASC LTC

MFR_MODEL 0x9A LTCモデル番号。 R String N ASC LTC3882

MFR_SERIAL 0x9E デバイスのシリアル番号。 R Block N Reg

PMBusコマンドの詳細 (デバイス識別子)

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LTC3882

1013882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

標準的応用例

図53.ディスクリートのゲート・ドライバを付加した

36V入力

3.3V

/40A出力の

1.0M

Hzコンバータ

V IN

LTC3

882

SCL

RUN1

RUN0

I SEN

SE0+

I SEN

SE0–

V SEN

SE0+

V SEN

SE0–

R20

4.99

k

GPIO0

GPIO1

SHAR

E_CL

KSY

NC

FB0

COM

P0

TSNS

0

R30

100k

C26

270p

F

TSNS

1

GND

3882

F53

I AVG

_GND

TG0/

PWM

0BG

0/EN

0

V SEN

SE1+

I SEN

SE1–

I SEN

SE1+

TG1/

PWM

1BG

1/EN

1

415

28273233343029321403536373867

3139212019181723 1624 81514131211109

FB1

V DD3

3

R19

4.99

kR1

810

k

R17

10k

R15

10k

RUN

SDA

ALER

T

WP

C27

11pF

R29

1.07

kC2

520

0pF

COM

P1

C18

4.7µ

F

V CC

26

C17

1µF

V DD2

5

V DD2

5

22

C16

2.2µ

F

V DD3

3

V CC

V DD2

5V D

D33

25

C8 100n

FC4

47µF

VINS

NS

4

R5 1Ω V OUT

0_CF

G

ASEL

1

ASEL

0

V OUT

1_CF

GFR

EQ_C

FGPH

AS_C

FG

I AVG

1

I AVG

0

R14

1.37

k

R35

5.76

kR3

424

.9k

R31

17.4

kR3

216

.2k

C35

100p

F

LTC4

449

C57

2.2µ

F

C56

0.22

µF

D1C I

N322

µF×2

V CC

V CC

+5V

INPU

T SU

PPLY

7BO

OST

8

IN5

V LOG

ICV D

D33

6

TG1

TS2

BG3

GND

4

GND 9

V IN

24V

TO 3

6V

+R8

52.

21Ω

Q5 Q6

C28

10nF

PLAC

E Q1

,Q2

NEAR

L1,

L2

RESP

ECTI

VELY

Q1

C29

10nF

Q2

R8 3.09

k C24

0.22

µF

L10.

2µH

PULS

E

LTC4

449

C58

2.2µ

F

C55

0.22

µF

C IN1

22µF

×2

V CC

V CC

7BO

OST

8

IN5

V LOG

ICV D

D33

6

TG1

TS2

BG3

GND

4

GND 9

R84

2.21

Ω

Q3 Q4

R55

3.09

kC66

0.22

µF

L20.

2µH

PULS

EC12

100µ

F×2

C14

470µ

F×4

V OUT

3.3V

, 40A

V IN

GND

+

D2

Q1, Q

2: M

MBT

3906

Q3, Q

5: B

SC05

0N04

LSG

Q4, Q

6: B

SC01

0N04

LSL1

, L2:

PUL

SE P

A051

3.22

1NLT

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LTC3882

1023882f

詳細: www.linear-tech.co.jp/LTC3882

図54.デュアル・パワーブロックを使用した高密度

1.5V

/45A

650

kHzコンバータ

LTC3

882

SCL

RUN1

RUN0

I SEN

SE0+

I SEN

SE0–

V SEN

SE0+

V SEN

SE0–

GPIO0

GPIO1

SHAR

E_CL

KSY

NC

FB0

COM

P0

TSNS

0

R30

60.4

k

C26

180p

F

TSNS

1TS

NS0

TSNS

1

GND

3882

F54

I AVG

_GND

TG0/

PWM

0BG

0/EN

0

V SEN

SE1+

I SEN

SE1–

I SEN

SE1+

TG1/

PWM

1BG

1/EN

1

FB1

V DD3

3

TG0_

PWM

0

V IN

7V T

O 13

.2V

V SEN

SE+

V SEN

SE–

TG1_

PWM

1

D12S

1R84

5A

SCL

SDA

RUN

ALER

TSD

AAL

ERT

WP

C27

18pF

R29

4.12

kC2

547

0pF

C119

0.22

µF

C130

0.22

µF

C129

1.0µ

F

C124

1.0µ

F

C117

100µ

F×2

C120

470µ

F×3

C107

2.2µ

F

COM

P1

+CSB

–CSB

C110

47µF

C111

22µF

V INB

V INA

+7V

4V I

N

V CC

V DD2

5

V DD2

5

V DD3

3

V DD2

5

V DD3

3

VINS

NS

–CSA

+CSA

PWM

ATG

0_PW

M0

PWM

BTG

1_PW

M1

V OUT

GND

V OUT

A

V OUT

B

TEM

PA

TEM

PB

TSNS

1

V SEN

SE–

V SEN

SE+

TSNS

0

POW

ER B

LOCK

: DEL

TA D

12S1

R845

A

GND

GND

GND 11

26

V OUT

0_CF

G

ASEL

1AS

EL0

V OUT

1_CF

GFR

EQ_C

FGPH

AS_C

FG

I AVG

1

I AVG

0

12 10 3 5 15 1687913 114

+

415

28273233343029321403536373867

3139212019181723 1624 81514131211109

2622

254

R20

4.99

k

R19

4.99

kR1

810

k

R17

10k

R15

10k

C18

4.7µ

F

+3.3

V IN

PUT

SUPP

LY+7

V IN

PUT

SUPP

LY

C17

1µF

C16

0.1µ

F

C8 100n

F

R5 1Ω

R14

4.22

k

R35

5.76

kR3

424

.9k

C35

100p

F

標準的応用例

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LTC3882

1033882f

リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。

パッケージ最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/を参照してください。

6.00 ±0.10(4 SIDES)

注記:1. 図はJEDECパッケージ外形のバリエーション(WJJD-2)2. 図は実寸とは異なる3. すべての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは(もしあれば)各サイドで0.20mmを超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 灰色の部分はパッケージの上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない

PIN 1 TOP MARK(SEE NOTE 6)

PIN 1 NOTCHR = 0.45 OR

0.35 × 45°CHAMFER

0.40 ±0.10

4039

1

2

BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD

4.50 REF(4-SIDES)

4.42 ±0.10

4.42 ±0.10

4.42 ±0.05

4.42 ±0.05

0.75 ±0.05 R = 0.115TYP

0.25 ±0.05

0.50 BSC

0.200 REF

0.00 – 0.05

(UJ40) QFN REV Ø 0406

RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONSAPPLY SOLDER MASK TO AREAS THAT ARE NOT SOLDERED

0.70 ±0.05

4.50 ±0.05(4 SIDES)

5.10 ±0.056.50 ±0.05

0.25 ±0.050.50 BSC

PACKAGE OUTLINE

R = 0.10TYP

UJ Package40-Lead Plastic QFN (6mm × 6mm)

(Reference LTC DWG # 05-08-1728 Rev Ø)

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LTC3882

1043882f

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014

LT0814 • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LTC3882

関連製品

標準的応用例

図55.DrMOSパワー段を備えた1V/40Aおよび1.8V/30Aの500kHzコンバータ

製品番号 説明 注釈LTM4676 デジタル・パワー・マネージメント機能と分解能の高い

遠隔測定機能を備えたデュアル13A/シングル26A降圧DC/DCレギュレータ

VIN:最大26.5V、0.5V ≤ VOUT(±0.5%) ≤ 5.4V、ADCによる IOUTの読み取り精度:±2%、フォルト・ログ機能、 I2C/PMBusインタフェース、16mm×16mm×5.01mm BGAパッケージ

LTC3880/LTC3880-1

デジタル・パワーシステム・マネージメント搭載、 デュアル出力、PolyPhase降圧DC/DCコントローラ

VIN:最大24V、0.5V ≤ VOUT ≤ 5.5V、アナログ制御ループ、EEPROMおよび16ビットADCとのI2C/PMBusインタフェース

LTC3883/LTC3883-1

デジタル・パワーシステム・マネージメント機能を備えた単相降圧DC/DCコントローラ

VIN:最大24V、0.5V ≤ VOUT ≤ 5.5V、入力電流検出アンプ、EEPROMおよび16ビットADCとのI2C/PMBusインタフェース

LTC2977 正確な出力電圧測定を特長とする8チャネルPMBus パワーシステム・マネージャ

内部EEPROMへのフォルト・ログ機能、8つの出力電圧および 入力電圧、内部ダイ温度のモニタ

LTC2974 EEPROMを内蔵したクワッド・デジタル電源マネージャ 4つの出力の制御とモニタ、16ビットADC、差動入力、 EEPROMへのフォルト・ログ記録

LTC3774 リモート出力検出により1mΩ未満のDCRで 検出するためのデュアル、マルチフェーズ電流モード 同期整流式コントローラ

パワーブロック、DrMOSデバイス、または外付けMOSFETと 組み合わせて動作、4.5V ≤ VIN ≤ 38V

LTC3855 差動アンプおよびDCRによる温度補償機能付き、 デュアル、マルチフェーズ、同期整流式降圧DC/DC コントローラ

4.5V≤ VIN ≤ 38V、0.8V ≤ VOUT ≤ 12V、PLL固定周波数:250kHz~770kHz

LTC3861 高精度の電流分担機能を備えた、デュアル、 マルチフェーズ電圧モード降圧DC/DCコントローラ

パワーブロック、DrMOS外付けMOSFETで動作、3V ≤ VIN ≤ 24V、tON(MIN) = 20ns、差動アンプ、スリーステート出力駆動

LTC4449 高速同期整流式NチャネルMOSFETドライバ VIN:最大38V、4V ≤ VCC ≤ 6.5V、適応型シュートスルー保護、2mm×3mm DFN-8パッケージ

LTC3882

SCL

RUN1

RUN0RUN

ISENSE0+

ISENSE0–

VSENSE0+

VSENSE0–

4.99k

GPIO0

GPIO1

SHARE_CLKSYNC

FB0

COMP0

TSNS0

7.32k

100pF

TSNS1

GND

3882 F55

IAVG_GND

TG0/PWM0BG0/EN0

VSENSE1+

ISENSE1–

ISENSE1+

TG1/PWM1BG1/EN1

415

2827

3233

34

30

29

32

1

40

35

36

37

3867

31

3921201918

17

23

16

24

8

15

14

13121110

9

FB1

4.99k

10k

10k10k

SDAALERT

WP220pF

137Ω10nF

COMP1

4.7µF

VCC

26

1µF

VDD25

VDD25

22

2.2µF

VDD33

VCCVDD25VDD33

25

100nF330µF×2

VINSNS

4

VOUT0_CFG

ASEL1

ASEL0

VOUT1_CFGFREQ_CFGPHAS_CFG

IAVG1

IAVG0

4.99k

17.4k16.2k

10k

VIN7V TO 14V

+

10nF

PLACE Q1,Q2 NEAR L1, L2 RESPECTIVELY

Q110nF

Q2

1.21k

0.22µF

L10.22µHPULSE

1.21k

0.22µF

L20.22µHPULSE

100µF×4

470µF×4

VOUT11V, 40A

GND

+

100µF×4

470µF×4

VOUT01.8V, 30A

GND

+

FDMF6820A

VIN PHASE GH CGND GND BOOT VDRV VCIN

5VBIAS

SMOD

PGND

CGND

GL

VSWH

VIN

PWM

DISB

TG0_PWM0

7.32k

100pF

220pF

137Ω10nF

TG1_PWM1

1µF

TG1_PWM1

RUN

2.2µF 2k10Ω

22µF×2

1µF

FDMF6820A

VIN PHASE GH CGND GND BOOT VDRV VCIN

5VBIAS

SMOD

PGND

CGND

GL

VSWH

VIN

PWM

DISB

1µF

TG1_PWM0

RUN

2.2µF 2k10Ω

22µF×2

1µF

DrMOS: FAIRCHILD FD6802A

INPUT SUPPLY +5V TO +12V

+5V INPUT SUPPLY